變壓器感應(yīng)耐壓測(cè)試儀技術(shù)原理及應(yīng)用
1變壓器感應(yīng)耐壓測(cè)試儀檢測(cè)原理
相對(duì)于變壓器的主絕緣即繞組與繞組之間以及繞組與鐵心之間的絕緣而言，變壓器還有另外一項(xiàng)重要的絕緣性能指標(biāo)——縱絕緣?？v絕緣是指變壓器繞組具有不同電位的不同點(diǎn)和不同部位之間的絕緣，主要包括繞組匝間、層間和段間的絕緣性能，而國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)和國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的“感應(yīng)耐壓試驗(yàn)”則是專(zhuān)門(mén)用于檢驗(yàn)變壓器縱絕緣性能的測(cè)試方法之一。
變壓器的縱絕緣主要依賴于繞組內(nèi)的絕緣介質(zhì)棗漆包線本身的絕緣漆、變壓器油、絕緣紙、浸漬漆和絕緣膠等等（不同種類(lèi)的變壓器可能包含其中一種或多種絕緣介質(zhì)）；縱絕緣電介質(zhì)很難保證100%的純凈度，難免混含固體雜質(zhì)、氣泡或水份等，生產(chǎn)過(guò)程中也會(huì)受到不同程度的損傷；變壓器工作時(shí)的*高場(chǎng)強(qiáng)集中在這些缺陷處，長(zhǎng)期負(fù)載運(yùn)作的溫升又降低絕緣介質(zhì)的擊穿電壓，造成局部放電，電介質(zhì)通過(guò)外施交變電場(chǎng)吸收的功率即介質(zhì)損耗會(huì)顯著增加，導(dǎo)致電介質(zhì)發(fā)熱嚴(yán)重，介質(zhì)電導(dǎo)增大，該部位的大電流也會(huì)產(chǎn)生熱量，就會(huì)使電介質(zhì)的溫度繼續(xù)升高，而溫度的升高反過(guò)來(lái)又使電介質(zhì)的電導(dǎo)增加。如此長(zhǎng)期惡性循環(huán)下去，*后導(dǎo)致電介質(zhì)的熱擊穿和整個(gè)變壓器的毀壞。這一故障表現(xiàn)在變壓器的特性上就是空載電流和空載功耗顯著增加，并且繞組有灼熱、飛弧、振動(dòng)和嘯叫等**現(xiàn)象?？梢?jiàn)利用感應(yīng)耐壓試驗(yàn)檢測(cè)出變壓器是否含有縱絕緣缺陷是極其必要的。
2感應(yīng)耐壓試驗(yàn)原理
變壓器剛出產(chǎn)時(shí)，沒(méi)有經(jīng)過(guò)惡劣環(huán)境長(zhǎng)時(shí)間的考驗(yàn)，外施其額定電壓和頻率的電源作試驗(yàn)，繞組匝間、層間和段間的電壓不足以達(dá)到電介質(zhì)缺陷處的擊穿電壓難以造成這些絕緣缺陷處的放電和擊穿，這種存在絕緣故障隱患的變壓器與絕緣性能良好的同類(lèi)變壓器的空載電流和空載功耗沒(méi)有太大的差別，故而難以發(fā)現(xiàn)這些隱患。
感應(yīng)耐壓試驗(yàn)給變壓器施加二倍額定電壓以上的電壓，可在縱絕緣缺陷處建立更高更集中的場(chǎng)強(qiáng)，繞組匝間、層間和段間的電壓達(dá)到并超過(guò)電介質(zhì)缺陷處的擊穿電壓；感應(yīng)耐壓試驗(yàn)給變壓器施加頻率在二倍的額定頻率以上，較高的頻率又可以大大降低固體電介質(zhì)的擊穿電壓，使得絕緣缺陷更容易被擊穿；感應(yīng)耐壓試驗(yàn)所規(guī)定的外施電壓的作用時(shí)間亦可保證絕緣缺陷的擊穿；故感應(yīng)耐壓試驗(yàn)可以可靠地檢測(cè)出變壓器縱絕緣性能的好壞。
感應(yīng)耐壓試驗(yàn)給變壓器施加電源的頻率之所以在二倍的額定頻率以上，是因?yàn)椋鹤儔浩鞯募ご烹娏鱥——主磁通振幅Фm的特性曲線一般設(shè)計(jì)在額定頻率和額定電壓下接近彎曲飽和部分（如圖1所示），又因在電源頻率不變的情況下，主磁通Фm決定于外施電壓U:
U＝E＝4.44WfФm
U——外施電源電壓，V
E——加電繞組的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，V
f——外施電源頻率，Hz
W——加電繞組的匝數(shù)，n
所以給變壓器加二倍額定電壓以上的電壓必然會(huì)導(dǎo)致鐵心嚴(yán)重飽和，主磁通Фm增大△Фm，由圖1可知激磁電流i會(huì)急劇增加，致使變壓器發(fā)熱燒毀；為使變壓器在加二倍壓以上鐵心仍不飽和，則需要提高電源的頻率至二倍頻以上。
感應(yīng)耐壓試驗(yàn)給變壓器原邊加二倍壓以上，二倍頻以上的電源，變壓器的主磁通會(huì)使原邊和副邊同時(shí)感應(yīng)出感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)E1和E2，且分別是其額定工作狀態(tài)下的二倍以上，所以感應(yīng)耐壓試驗(yàn)可以同時(shí)對(duì)主、副繞組進(jìn)行縱絕緣性能的測(cè)試。當(dāng)然，我們也完全可以根據(jù)需要從變壓器的副邊進(jìn)行測(cè)試，不過(guò)所施加的電壓應(yīng)當(dāng)是變壓器額定工作狀態(tài)下空載電壓的二倍以上，頻率同樣是額定頻率的二倍以上。
3同惠變壓器專(zhuān)用感應(yīng)耐壓測(cè)試儀系統(tǒng)組成原理
常州同惠電子有限公司推出的變壓器專(zhuān)用感應(yīng)耐壓測(cè)試儀是以intel公司80c196kc單片機(jī)芯片作為系統(tǒng)的控制和運(yùn)算核心，由測(cè)量電路、控制切換電路、功率模塊及用戶界面電路共同組成，其關(guān)鍵技術(shù)為變頻調(diào)壓和精密測(cè)量。
4常州同惠電子有限公司TH2818XC產(chǎn)品特點(diǎn)
性能特點(diǎn)
■電子變壓器低壓參數(shù)快速掃描測(cè)試
■TH2818XC：LCR數(shù)字電橋+變壓器48個(gè)獨(dú)立引腳編程掃描
■中英文可選操作界面
■測(cè)試頻率20Hz—300kHz,分辨率10mHz
■320×240點(diǎn)陣大型圖形LCD顯示
■直流電阻、匝比、漏感、極性等變壓器參數(shù)測(cè)試能力
■30Ω,100Ω兩種不同信號(hào)源輸出阻抗
■0.05%的基本LCR參數(shù)測(cè)量準(zhǔn)確度
■開(kāi)路/短路/負(fù)載校準(zhǔn)，變壓器偏差扣除能力
■內(nèi)建比較器,10檔分選及檔計(jì)數(shù)功能
■測(cè)試電平監(jiān)視功能
■10點(diǎn)列表掃描功能
■電壓或電流的自動(dòng)電平控制ALC功能
■可選±10V（±100mA）及1A內(nèi)部直流偏置源
■可選USB盤(pán)數(shù)據(jù)外存并與計(jì)算機(jī)交換數(shù)據(jù)
■20組內(nèi)部?jī)x器設(shè)定可供儲(chǔ)存及調(diào)用
■40組內(nèi)部變壓器掃描設(shè)定可供儲(chǔ)存及調(diào)用
■標(biāo)準(zhǔn)RS232C接口
■可選HANDLER,GPIB接口
■可選配計(jì)算機(jī)編程變壓器參數(shù)軟件
| ■TH2818X系列自動(dòng)變壓器測(cè)試系統(tǒng)是一種專(zhuān)用于各種電子變壓器品質(zhì)檢驗(yàn)的多功能、自動(dòng)化的變壓器綜合參數(shù)測(cè)試系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提供20Hz-300kHz的測(cè)試頻率，變壓器掃瞄測(cè)試涵蓋了變壓器的各種低壓參數(shù)，包括電感L、漏感量Lk、圈數(shù)比Turn-ratio、直流電阻DCR、阻抗Z、線圈間容量C，品質(zhì)因素Q、串聯(lián)等效電阻額ESR、相位Ps，引腳短路檢查等。
本系統(tǒng)采用先進(jìn)的數(shù)字采樣技術(shù)及高速長(zhǎng)壽命掃描測(cè)試夾具，使以往費(fèi)時(shí)低效的變壓器檢驗(yàn)變得快速、**。該系統(tǒng)可選擇多種輸出阻抗模式，使測(cè)試儀器間因輸出阻抗差異造成的電感量差異問(wèn)題得以完善解決。選擇電感量換算的圈數(shù)比測(cè)量技術(shù)，可大大改善低藕合系數(shù)變壓器因漏磁過(guò)高引起之圈數(shù)比量測(cè)誤差問(wèn)題。 |
選擇儀器提供100mA偏流源(選件)可以比其它同類(lèi)產(chǎn)品高出近一倍的速度對(duì)網(wǎng)絡(luò)變壓器、濾波器等產(chǎn)品進(jìn)行DC偏流測(cè)試，且測(cè)試結(jié)果可與Agilent4284A所測(cè)結(jié)果保持一致。
TH2818XC還是一種高精度、高速度、測(cè)試范圍寬、6位測(cè)試分辨率的LCR數(shù)字電橋，提供了與TH2818型自動(dòng)元件儀相同（除頻響特性分析）的全部功能，可滿足生產(chǎn)線質(zhì)量保證、進(jìn)貨檢驗(yàn)及實(shí)驗(yàn)室高**度測(cè)量的要求。 |
技術(shù)參數(shù)(TH2818XA/B/C變壓器測(cè)試儀)
系統(tǒng)特性 |
TH2818XA | 20 路變壓器掃描測(cè)試+LCR 數(shù)字電橋 |
TH2818XB | 20 路變壓器掃描測(cè)試 |
TH2818XC | 48 路變壓器掃描測(cè)試+LCR數(shù)字電橋 |
測(cè)量功能 |
LCR 測(cè)試參數(shù) | |Z|,|Y|, C, L, X, B, R, G, D, Q, θDCR,匝比, 相位 |
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