干式變壓器感應耐壓測試儀技術原理及應用——

干式變壓器感應耐壓測試儀技術原理及應用關鍵詞：干式變壓器相對于干式變壓器的主絕緣，即繞組之間以及繞組與鐵芯之間的絕緣，干式變壓器還有另一個重要的絕緣性能指標——縱向絕緣。縱向絕緣是指不同電位的干式變壓器繞組不同點和不同部位之間的絕緣，主要包括繞組的匝數、層數和截面之間的絕緣性能。家標準和際電工委員會(IEC)標準中規定的感應耐壓試驗是專門用于測試干式變壓器縱向絕緣性能的試驗方法之一。

干式變壓器的縱向絕緣主要取決于繞組中的絕緣介質，如絕緣漆、干式變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠(不同類型的干式變壓器可能含有一種或多種)；縱向絕緣介質很難保證100%的純度，不可避免地混入固體雜質、氣泡或水分，在生產過程中會有不同程度的損壞；干式變壓器的較高場強集中在這些缺陷上，長期負荷運行的溫升降低了介質的擊穿電壓，導致局部放電。介質通過外部交變電場吸收的功率，即介質損耗，會顯著增加，導致介質嚴重發熱，介質電導增加。這部分的大電流也會產生熱量，使電介質的溫度繼續升高，進而增加電介質的電導。這樣一個長期的惡性循環較終會導致介質的熱擊穿和整個干式變壓器的破壞。這種故障表現在干式變壓器的特點上，即空載電流和空載功耗顯著增加，繞組有燒損、起弧、振動、嘯叫等不良現象。可見，通過感應耐壓試驗來檢測干式變壓器是否存在縱向絕緣缺陷是極其必要的。

感應耐壓試驗原理

干式變壓器剛生產時，長期未在惡劣環境下進行試驗，采用額定電壓和頻率的電源進行試驗。繞組的匝、層和段之間的電壓不足以達到電介質缺陷處的擊穿電壓，這很難在這些絕緣缺陷處引起放電和擊穿。有絕緣故障的干式變壓器和同樣絕緣性能好的干式變壓器在空載電流和空載功耗上沒有太大區別，很難發現這些隱患。

但感應耐壓試驗對干式變壓器施加兩倍以上的額定電壓，可在縱向絕緣缺陷處建立更高、更集中的場強，繞組匝間、層間、段間電壓達到并超過介質缺陷處的擊穿電壓；感應耐壓試驗中干式變壓器施加的頻率是額定頻率的兩倍以上，較高的頻率可以大大降低固體介質的擊穿電壓，使絕緣缺陷更容易擊穿；感應耐壓試驗中規定的外加電壓的作用時間也能保證絕緣缺陷的擊穿；因此，感應耐壓試驗可以可靠地檢測干式變壓器的垂直絕緣性能。

感應耐壓試驗中干式變壓器施加功率的頻率大于額定頻率兩倍的原因是干式變壓器勵磁電流I-主磁通幅值 m的特性曲線一般設計為接近額定頻率和額定電壓下的彎曲飽和部分，主磁通幅值 m由恒定工頻條件下的施加電壓U:決定。 #p#分頁標題#e#

u-施加的電源電壓。

V mE帶電繞組的感應電動勢，

VF-外部電源的頻率。

hzw-通電繞組的匝數。

n因此，在干式變壓器上加一個兩倍以上額定電壓的電壓i i，必然導致鐵芯嚴重飽和，主磁通 m會增大 m圖1從圖1可以看出，勵磁電流I會急劇增大，導致干式變壓器發熱燒毀；為了使干式變壓器的鐵芯在電壓超過2倍時仍不飽和，需要將電源頻率提高到2倍以上。在感應耐壓試驗中，干式變壓器的一次側提供2倍以上的電壓和2倍以上的電源。干式變壓器的主磁通會同時感應出感應電動勢E1和E2，是其額定工況的2倍以上，因此感應耐壓試驗可以同時測試主繞組和輔助繞組的縱向絕緣性能。當然，我們也可以根據需要從干式變壓器的二次側進行測試，但施加的電壓應大于額定工況下干式變壓器空載電壓的2倍，頻率也應大于額定頻率的2倍。