充气式试验变压器.docx

YDQ系列
充气式试验变压器

使
用
手
册

真诚服务 共谋发展

一、概述 2
二、型号含义 3
三、产品结构 3
四、工作原理 4
五、交直流试验变压器主要技术参数表 7
六、试验变压器的使用操作方法 9
七、试验变压器的容量选择 11
八、产品维护 12
九、注意事项 13
十、售后服务 14

YDQ系列
充气式试验变压器
一、概述
YDQ系列六氟化硫(SF6)充气式试验变压器是根据《试验变压器》标准，在油浸式试验变压器的基础上而设计生产的。SF6气体具有良好的电气绝缘性能及优异的灭弧性能，其耐压强度为同一压力下氮气的2.5倍，击穿电压的空气的2.5倍。在0.25MPa下与油的击穿电压相等，在0.45MPa压力下是油的击穿电压的2倍，是一种优于油的新一代超高压绝缘介质材料。该产品技术要求完全符合《ZBK-41006-89》标准，它是油浸式轻型试验变压器的换代产品。该产品具有体积小、重量轻、不受气候变化影响、电晕小、现场搬运无需静止可使用，使用寿命长、免维修等特点。适用于电力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压电气设备、电气元件、绝缘材料进行工频或直流高压下的绝缘强度试验。

二、型号含义
Y D Q（ ）C — □ / □
额定高压电压(kV)
额定容量(kVA)
“串”级抽头
交直流
“气”体绝缘
“单”相
试“验”变压器

三、产品结构
YDQ系列轻型充气式试验变压器采用单框芯式铁芯结构，初级绕组绕在铁芯上，高压绕组在外，这种同轴布置减少了漏磁通，因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳为圆柱灌式容器结构，能耐受0.8MPa以上压力。其结构见图1：

1-外壳 2-低压仪表端子 3-套管法兰 4-高压硅堆 5-短路杆D
6-高压输出A 7-均压球 8-高压套管 9-阀门及压力表
10-封头 11-低压绕组 12-高压绕组 13-铁芯夹件

四、工作原理
YDQ系列轻型充气式试验变压器为单相变压器，联结组号Ⅰ.Ⅰ.采用工频220V或380V控制箱(台)，经自耦调压器，0~200V或0~400V输出至变压器低压绕组(输入端)，根据电磁感应原理，在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高压电压。

1．YDQ交流试验变压器：见图3

图3：YDQ交流试验变压器接线
2．YDQ（JZ）交直流试验变压器：如图4
图中高压套管中装有高压硅堆，串接在高压回路中作半波整流，以获得直流高电压。当用一短路杆将高压硅堆短接时，可获得工频高电压，作为交流输出状态；取消短路杆时，作为直流输出状态。

图4：YDQ（JZ）交直流试验变压器接线
图中：D – 短路杆 VD – 高压硅堆
3．串级变压器接线及原理：如图5
串级高压试验变压器有很大的优越性，三台试验变压器串级连接可获得更高的电压，因为整个试验装置由几台单台试验变压器组成，单台试验变压器容量小、电压低、重量轻，便于运输和安装。它既然可串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用，又可分开成几套单台试验变压器单独使用。整套装置投资小，经济实惠。图5中，在第一级和第二级的每个单元试验变压器中都有一个励磁绕组A1、C1和A2、C2。在串级试验变器基本原理图中，低压电源加在试验变压器I的初级绕组a1x1上，单台试验变压Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的输出电压都是V。励磁绕组A1、C1给第二级试验变压器Ⅱ的初级绕组供电；第二级试验变压器Ⅱ的励磁绕组A2、C2给第三级试验变压器Ⅲ的初级绕组供电。第二级试验变压器Ⅱ和第三级试验变压器Ⅲ的箱体分别处在对地为1V和2V的高电位上，所以箱体对地是绝缘的，试验变压器I的箱体是接地的。这样第一级、第二级、第三试验变压器对地的额定输出电压分别为1V、2V、3V；其额定容量分别为3P、2P、1P。

图5
五、交直流试验变压器主要技术参数表
1. YDQ（JZ）系列轻型交直流试验变压器（见表1）
2. YDQ系列轻型交流试验变压器（见表2）
表1、YDQ(JZ)系列轻型交直流试验变压器
型 号
容量
(kVA)
高压电压（kV）
高压电流（mA）
低压输入
变比
温升℃
(30分钟)
AC
DC
AC
DC
电压(V）
电（A）
高/仪
YDQ（J Z）-1.5/50
1.5
50
70
30
15
200
7.5
500
10
YDQ（J Z）-3/50
3
50
70
60
15
200
15
500
10
YDQ（J Z）-5/50
5
50
70
100
15
200
25
500
10
YDQ（J Z）-10/50
10
50
70
200
50
200
50
500
10
YDQ（J Z）-20/50
20
50
70
400
100
400
53
500
10
YDQ（J Z）-30/50
30
50
70
600
100
400
79
500
10
YDQ（J Z）-40/50
40
50
70
800
105
400
105
500
10
YDQ（J Z）-50/50
50
50
70
1000
100
400
132
500
10
YDQ（J Z）-10/100
10
100
140
100
50
200
50
1000
10
YDQ（J Z）-20/100
20
100
140
200
100
400
53
1000
10
YDQ（J Z）-30/100
30
100
140
300
100
400
79
1000
10
YDQ（J Z）-40/100
40
100
140
400
100
400
105
1000
10
YDQ（J Z）-50/100
50
100
140
500
100
400
132
1000
10
YDQ（J Z）-20/150
20
150
210
133
100
400
53
1500
10
YDQ（J Z）-30/150
30
150
210
200
100
400
79
1500
10
YDQ（J Z）-40/150
40
150
210
267
100
400
105
1500
10
YDQ（J Z）-50/150
50
150
210
333
100
400
132
1500
10
YDQ（J Z）-100/150
100
150
210
667
150
400
263
1500
10

表2、YDQ系列轻型交流试验变压器
型 号
容量
(kVA)
高压电压
（kV）
高压电流
（mA)）
低压输入
变比
(高/仪)
温升℃
(30分钟)
电压(V)
电流(A)
YDQ-1.5/50
1.5
50
30
200
7.5
500
10
YDQ-3/50
3
50
60
200
15
500
10
YDQ-5/50
5
50
100
200
25
500
10
YDQ-10/50
10
50
200
200
50
500
10
YDQ-20/50
20
50
400
400
53
500
10
YDQ-30/50
30
50
600
400
79
500
10
YDQ-50/50
50
50
1000
400
12
500
10
YDQ-5/100
5
100
50
200
25
1000
10
YDQ-10/100
10
100
100
200
50
1000
10
YDQ-20/100
20
100
200
400
53
1000
10
YDQ-30/100
30
100
300
400
79
1000
10
YDQ-50/100
50
100
500
400
132
1000
10
YDQ-20/150
20
150
133
400
53
1500
10
YDQ-30/150
30
150
200
400
80
1500
10
YDQ-50/150
50
150
333
400
132
1500
10
YDQ-100/150
100
150
667
400
263
1500
10
YDQ- 50/200
50
200
250
400
132
2000
10
YDQ-100/200
100
200
500
400
263
2000
10
YDQ-150/200
150
200
750
400
395
2000
10
YDQ-200/200
200
200
1000
400
526
2000
10
YDQ-300/200
300
200
1500
400
790
2000
10
YDQ-50/300
50
300
170
400
132
3000
10
YDQ-100/300
100
300
333
400
263
3000
10
YDQ-150/300
150
300
500
400
395
3000
10
YDQ-200/300
200
300
667
400
526
3000
10
YDQ- 300/300
300
300
3000
400
790
3000
10

注：以上提供的目录，为本公司的通用参数的试验变压器，如有特殊参数规格， 也可根据用户提供的参数和要求设计生产，以满足客户的需要。

六、试验变压器的使用操作方法
1．试验变压器做被试品的工频耐压试验使用接线原理图见图6。

图6：被试品工频耐压试验接线图
工频耐压试验中限流电阻R1应根据试验变压器的额定容量来选择。如高压侧额定输出电流在100~300mA时，可取0.5~1Ω/V(试验电压)；高压侧额定输出电流为1A以上时，可取1Ω/V(试验电压)。常用水电阻作为限流电阻，管子长度可按150kV/m考虑，管子粗细应具有足够的热容量(水阻液配制方法：用蒸馏水加入适量硫酸铜配制成各种不同的阻值)。
球间隙及保护电阻：当电压超过球间隙整定值时(一般取试验电压的110%~120%)，球间隙放电，对被试品起到保护作用。球间隙保护电阻可按1Ω/V(试验电压)选取。
在工频耐压试验中，低电压侧测量电压(仪表电压)不是非常准确的，其原因是由于试验变压器存在着漏抗，在这个漏抗上必然存在着压降或容升，使试品上的电压低于或高于低压侧测量电压表上反映出来的电压。工频耐压试验时，被试品上的电压高于试验变压器的输出电压，也就是所谓容升现象。感应耐压试验时，试验变压器的漏抗必然存在着压降。为了准确测量被试品上所施加的电压，因此常在高压侧接入FRC阻容分压器来测量电压(见图6)。
2．试验变压器在做被试品的直流耐压或泄露试验时接线原理图如图7。
注：此试验应先抽出短路杆“D”，图7中所示。

图7：高压直流泄露试验接线图
图中：VD—高压硅堆 R1—限流电阻 C1—高压滤波电容
FRC—阻容分压器 CX—被试品 μA—带保护微安表
泄露试验中限流电阻R1选择在额定输出电压时，输出端短路电流不超过高压硅堆的最大整流。如电压硅堆的最大整流电流为100mA时用于60kV的试验装置中，限流电阻按R1=60/0.1=600kΩ选择。限流电阻还应具有足够的容量和沿面放电距离。高压滤波电容C1一般选择在0.01~0.1μF，当被试品的电容量很大时，C1可省略不用。

七、试验变压器的容量选择
标称试验变压器容量Pn的确定公式：Pn=KVn2ωCt×10-9
式中： Pn----标称试验变压器容量（kVA）
Vn-----试验变压器的额定输出高压的有效值（kV）
K------安全系数。K≥1，标称电压Vn≥1MV时，K=2，标称电压较低时，K值可取高一些。
Ct-----被试品的电容量（PF）
ω----角频率， ω=2πf， f----试验电源的频率
被试设备的电容量Ct可由交流电桥测出。Ct的变化很大，可由设备的类型而定。典型数据如下：
简单的桥式或悬式绝缘子 几十微法
简单的分级套管 100 – 1000PF
电压互感器 200 – 500PF
电力变压器 < 1000kVA - 1000PF
> 1000kVA 1000 – 10000PF
高压电力电缆和油浸纸绝缘 250 – 300PF/m
气体绝缘 - 60PF/m
封闭变电站，SF6气体绝缘 100 – 10000PF
对于不同的试验电压Vn，选择不同的（适当的）安全系数K。以上列出不同的Vn所选用的K值供参考

Vn = 50–100kV K=4
Vn = 150–300kV K=3
Vn > 300kV K=2
八、产品维护
应经常性地保持试验变压器的清洁，每次试验前应把尼龙套擦拭干净，并用塑料布罩住。
不应随意扭动除接线支柱以外的螺栓，防止因密封破坏造成的漏气现象。轻微的泄漏是属于正常的现象，估计约每４年气压降低0.05Mpa，出厂时气压的在0.1－0.3Mpa之间。随着环境湿度的变化气压略有增减。当气压力降至0.1Mpa时应及补气。补气时请采用我厂配备的专用充气咀和小罐六氟化硫气体，充气的压力绝不得大于0.4Mpa。一般情况下0.1－0.3Mpa即可
充气方式：

１．充气阀 ２.氧气管道 ３.氧气表 ４.六氟化硫钢瓶
５.变压器 ６.压力表 ７.变压器充咀
1. 入口表按示意图接好管道。
2. 打开六氟化硫气瓶上的阀门，使氧气表上压在２０kg／cm左右。
3. 旋入氧气表上的螺旋顶尖，让气压慢慢升高。此时有气体外溢。排出管道内的空气。
4. 立即旋开充气阀（顺时针方向）并听到到气流，流入变压器本体内。
２cmⅡ
5. 调节氧气表上的螺顶尖，使氧气表的出口压力在5.5Kg/cm 。
２cmⅡ
6. 监视变压器压力表，当压力达到1.—3Kg/ cm j时（即0.1—0.3Mpa），立即关死充气阀（逆时针方向）。绝对禁止超压以免发生危险。
7. 关闭六氟化硫气瓶上阀门。
8. 关闭氧气表上的阀门，充气工作结束。拆下管道和充气阀门。充好气后静止５分钟，让气体充分混合即可工作。
九、注意事项
1. 按照您所进行的试验接好工作线路。试验变压器的外壳以及操作系统的外壳必须可靠接地。试验变压的高压绕组的X端（高压尾）以及测量绕组的F端必须可靠接地。
2. 做串级试验时，第二级、第三级试验变压器的低压绕组成X端，测量绕组的F端以及高压绕组的X端（高压端）均接本级试验变压器具外壳。第二级、第三级试验变压器的外壳必须通过绝缘支架接地。
3. 接通电源前，操作系统的调压器必须调到零位后方可接通电源，合闸，开始升压。
4. 从零开始匀速旋转调压器手轮升压。升压方式有：快速升压法，即20s逐级升压法；慢速升压法，即60s逐级升压法；极慢速升压法供选用。电压从零开始按一定的升压方式和速度上升到您所需的额定试验电压的75％后，再以每秒2％额定试验电压的速度升到您所需的试验电压，并密切注意测量仪表的及被试品的情况。升压过程中或试验过程中如发现测量仪表的指示及被试品情况异常，应立即降压，切断电源，查明情况。
5. 试验完毕后，应在数秒内匀速的将调压器返回至零位，然后切断电源。
6. 本产品不得超过额定参数使用。
7. 使用本产品做高压试验时，除熟悉本说明书外，还必须严格执行国家有关标准和操作规程。可参照GB311.1 – 97《高压输变设备的绝缘配合，高压试验技术》；《电气设备预防性试验规程》等。
8．试验变压器应与操作箱（台）配套使用，操作箱（台）的使用方法，请详细参阅操作箱（台）使用说明书。