油浸式高壓試驗變壓成器結構及工作原理
油浸式高壓試驗變壓器是一種專門設計用于產生工頻(50Hz/60Hz)高電壓的特殊變壓器。它將低壓工頻電源(如220V/380V)升至試驗所需的數千伏至數百萬伏的高壓,主要用于對各種電氣設備(如電纜、開關、互感器、變壓器等)進行工頻耐壓試驗和局部放電試驗,以檢驗其絕緣性能。
其最顯著的特征是鐵芯和繞組完全浸泡在特制的絕緣油中,并密封在鋼制油箱內。
油浸式高壓試驗變壓器主要結構與部件
鐵芯:通常采用單相、單柱式結構,由優質冷軋硅鋼片疊成,以減小空載電流和損耗。
繞組:
低壓繞組(輸入繞組):靠近鐵芯,匝數少,導線粗,連接電源。
高壓繞組(輸出繞組):在低壓繞組外側,匝數極多,導線細。這是產生高電壓的核心部分。
儀表繞組(可選):提供一個與高壓成比例的、較低且安全的電壓,用于連接電壓表進行測量。
絕緣油:
作用:絕緣(隔離高低壓繞組與鐵芯、油箱)、散熱(將運行中產生的熱量傳導出去)、滅?。ㄔ诎l生內部放電時抑制電弧)。
類型:通常使用25號或45號變壓器油,要求具有高絕緣強度、良好的穩定性和流動性。
油箱及附件:
油箱:鋼板焊接,密封,提供機械支撐和盛放絕緣油。
油枕(儲油柜):調節油量,減少油與空氣的接觸面積,延緩油的老化。
高壓套管:將高壓引線從油箱內安全地引出到外部,其絕緣等級必須與最高試驗電壓相匹配。這是外觀上最突出的部分。
低壓套管/接線端子:用于輸入電源和儀表連接。
接地端子:確保設備和人員安全。
油位計:觀察油面高度。
起重吊環:方便搬運。
油浸式高壓試驗變壓器工作原理
其基本原理與普通電力變壓器相同,遵循 電磁感應定律:
低壓工頻電源(如380V)接入低壓繞組,產生交變磁通。
磁通通過鐵芯耦合到高壓繞組。
根據匝數比公式:高壓輸出電壓 = 輸入電壓 × (高壓繞組匝數 / 低壓繞組匝數),在高壓繞組兩端感應出高電壓。
此高壓通過高壓套管引出,施加到被測試品上。
油浸式高壓試驗變壓器優勢和缺點
| 特點/方面 | 說明 |
| 優點 |
1. 絕緣性能極佳:絕緣油的介電強度遠高于空氣,使得設備體積相對緊湊。 2. 散熱能力強:油循環能有效帶走熱量,允許較長時間的持續運行。 3. 過載能力強:相比干式,能承受短時過載。 4. 可靠性高,壽命長:密封結構,油保護了繞組不易受潮和氧化。 5. 輸出電壓波形好:工頻正弦波,符合標準試驗要求。 |
| 缺點 |
1. 體積重量大:油和鋼制油箱導致設備非常笨重,移動不便。 2. 維護復雜:需要定期檢查油位、油質(做耐壓、介損試驗),可能需要過濾或換油。 3. 存在漏油風險:密封老化可能導致漏油,污染環境且影響絕緣。 4. 防火要求高:絕緣油可燃,存在火災隱患(盡管現在多用難燃油,但風險仍高于干式)。 5. 無法傾斜:運輸和存放通常要求直立,傾斜可能導致內部構件受力不均或露出油面。 |
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