中试控股技术研究院鲁工为您讲解：感应倍频测试仪

ZSDBF-15KVA 多倍频感应耐压试验装置

触摸方式调节电压可实现本装置的多倍频试验电压输出
步长可以实时调节，任意选择1V、2V、5V、10V

参考标准：DL/T 848.4-2004

多倍频感应耐压试验装置：多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验我中试控股的感应耐压试验装置采用微机控制

中试控股结合先进的变频及高速采样技术设计制造，比传统的三倍频发生器效率高，输出电压稳定，测量精度高，重复性好，并且可以实现自动升压、升压至设定值后自动计时、计时完成后自动降压的功能，操作极其简单。

仪器采用背光式大屏幕液晶显示，全中文操作界面，带实时时钟和微型打印机。仪器采用一体化结构，重量轻，便于携带。

ZSDBF-15KVA 多倍频感应耐压试验装置技术指标

工作条件                  环境温度：-10℃～50℃     相对湿度：30%～90%

供电电源                  三相AC380V±10%或AC220±10%    50 Hz±5 Hz

                          如用AC220供电，功率减半

输出频率                  30Hz～200Hz   调节细度0.1 Hz

输出电压                  0～400V正弦波

输出功率                  15KW

最大输出电压              400V

最大输出电流              35A

电压最小分辨率            0.01V

电流最小分辨率            0.001A

电压电流精度              ±1%

外形尺寸（mm）            570（长）×400（宽）×350（高）

中试控股仪器重量                  约44kg

感应分压器主要有两种使用状态：可作为分压器使用或与标准电压互感器级联使用. 下面分别对这两种使用状态进行说明。

      1.使用感应分压器校电压互感器（作分压器使用）

感应分压器校验电压互感器接线图

      使用感应分压器校验电压互感器时，按上图连线，一般感应分压器相对被检电压互感 器准确度而言，标准的误差可以忽略不计，从电压互感器校验仪上可直接读出被检电压互 感器的示值。 （感应分压器效验误差值多为经过折算到一次的误差值，所以要精确求出被检互感器的误 差值时，需要将感应分压器所给误差示值进行折算后作为标准修正值进行修正。）

      2.与标准电压互感器级联校被试电压互感器

标准电压互感器与感分级联校验被试电压互感器接线图

      以上为标准电压互感器与感分级联校验被试电压互感器接线图，如果标准电压互感器与被试电压互感器额定变比不同时，可以用标准电压互感器与感 应分压器级联，测出被检电压互感器的误差。

多倍频感应耐压试验装置的作用：是完成变压器和35-220kV电磁式电压互感器的感应耐压试验！用来考核变压器、互感器的主、纵向绝缘强度，同时也可对电机及小型变压器的绕组进行感应试验。
什么是感应耐压测试仪？
感应耐压试验是指给变压器规定的绕组外施一电压，该电压不低于2倍的额定电源电压，频率不小于2倍低额定频率；要求在该电压按规定持续的时间内绕组无灼热、飞狐、击穿或损伤等迹象；

要求感应耐压试验前后额定工作电源下的空载电流和功耗无明显的变化。根据国家试验标准，对电力变压器及电压互感器感应试验电压大致2-3倍工作相电压考虑。众所周知，变压器在额定频率，额定电压下，铁芯接近饱和

若用工频电源在被试变压器绕组两端施加大于额定电压的试验电压，则空载励磁电流会急剧增加，达到不可允许的程度。变压器、互感器感应耐压试验是检验该产品是否符合国家标准的一项重要试验。

多倍频感应耐压试验装置实现各种被试品的预防性交流耐压试验和交接性交流耐压试验，中试控股满足35kV及以下电压等级互感器的感应耐压试验；

中试控股考验交联橡塑电力电缆、电力变压器、GIS、互感器、绝缘子、发电机、开关等被试品绝缘承受各种过电压能力及容性负载的交流耐压试验。

中试控股技术博士为您解答：调压分接头为了使直流系统运行在的工况，减少交流系统电压扰动对直流系统的影响，换流变压器都具有较大范围的利用分接头调整电压的功能。例如：三峡到常州工程三峡侧换流变压器档位范围+25/-5，每档调节范围1.25%。因此保护设计时要考虑分接头调整带来的影响，如正常运行时变比的变化等。

直流系统的特殊运行工况由于直流控制系统的特殊调节作用，使换流变压器遇到的运行工况以及故障情况不同于普通变压器。这些不同主要包括以下几点：

直流系统的故障相当于换流变压器的区外故障，一般短路电流都不会太大。对于整流侧，穿越换流变的电流会增大，但由于直流控制保护系统的快速作用，很快会减小。对于逆变侧，直流系统的故障会造成直流电流无法传变至交流侧，反而会使穿越电流减小。

对于换流变压器保护来说，直流系统造成的严酷的区外故障为整流侧的阀短路故障，相当于换流变出口的两相或三相短路故障。但由于直流保护的干预，实际只会出现半个周波的两相短路。对于逆变侧，由于触发角很大，阀短路时流过换流变压器的电流较整流侧小很多。

换流变压器发生区内故障时，直流系统一般不会提供短路电流。这是由直流控制系统的作用造成的。在整流侧，功率由交流侧转换至直流侧，换流变压器的故障只会造成这种转换的停止，而不会使功率反向，因此直流侧不会提供短路电流；在逆变侧，当故障轻微换相可以正常进行时，由于直流系统的定电流控制特性，直流侧不会提供额外的短路电流。如果故障严重，必然造成换相无法进行（交流电压降低），直流侧更不会提供短路电流。

由于直流控制系统快速的调节作用，在需要的时候，可以快速的将功率传输由一个方向反至另一个方向，对于换流变压器来说，就会出现快速的潮流反向。

换流变压器保护区内发生接地故障时，实际造成了阀的短路。由于阀的单向导电性，故障电流半周电流大，半周电流小，导致差电流中含有较大的二次谐波。

对于逆变侧的换流变压器的区内故障，往往会导致换相失败的发生，从而在穿越电流电流中产生很大的谐波，但差电流（即提供给故障点的电流）仍主要为工频分量。

由于换流变压器的特殊运行方式以及较大的漏抗（作为换相电抗），二次侧故障一般不会造成各侧TA的饱和，即使饱和造成保护的“误动作”也是正确的（换流变的区外即阀的区内故障，都会造成直流的停运）。但对于一个半开关的接线方式，交流系统区外故障时高压侧TA存在饱和的可能。。这种情况下的误动作是不可接受的，必须防止。

在阀未解锁前，当阀侧交流连线存在接地故障时，并不产生接地电流，也不会对变压器造成损害。但如此时不发现故障，阀一解锁后，就会造成阀的短路。因此要设置保护检测这种情况下的接地故障。    中试控股技术博士为您解答：正激式开关电源输出电压一般是脉动直流的平均值，而脉动直流的平均值与控制开关的占空比有关，因此，在计算正激式开关电源变压器初、次级线圈的匝数比之前，首先要确定控制开关的占空比D，把占空比D确定之后，根据（1）式就可以计算出正激式开关电源变压器的初、次级线圈的匝数比：

Uo=Ua=nUi×Ton/T=Upa×D——整个周期（1）

由（1）可以求得：

n=Uo/Ui*T——变压器匝数比（2）接地线成组直流电阻测试仪是用于考核接地线线鼻和汇流夹与多股铜质软导线之间的接触是否良好。也可考核多股铜质软导线的截面积是否符合要求。

上式中，n为正激式开关电源变压器次级线圈与初级线圈的匝数比，即：n=N2/N1；Uo为输出直流电压，Ui为变压器初级输入电压，D为控制开关的占空比。

中试控股技术博士为您解答：在正常输出负载的情况下，正激式开关电源控制开关的占空比D好取值为0.5左右。这样，当负载比较轻的时候，占空比D会小于0.5，虽然储能滤波电感会出现断流，储能滤波电容充电时间缩短，放电时间增加，但由于输出电流比较小，储能滤波电容充、放电的电流也很小，所以在电容两端产生的电压纹波不会增大，反而减小；当输出负载比较重的时候，控制开关的占空比D会大于0.5，此时流过储能滤波电感的电流为连续电流，输出电流增大，储能滤波电容充电的时间增加，放电的时间缩短，因此，电容两端产生的电压纹波也不会增大很多。

因此，如果正激式开关电源电路中的储能滤波电感和储能滤波电容充电以及控制开关占空比，三者取得合适，输出电压纹波会很小。正激式开关电源变压器次级反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组与初线圈N1绕组的匝数比n一般为1：1，即：N3/N1=1。如果n大于1，反馈线圈N3绕组与整流二极管D3的限幅保护作用就会增强，但流过反馈线圈N3绕组和整流二极管D3的电流也会增大，从而会增加损耗；如果n小于1，反馈线圈N3绕组与整流二极管D3的限幅保护作用就会减弱，尖峰脉冲很容易把电源开关管击穿。

正激式开关电源变压器次级反电动势能量吸收反馈线圈N3绕组匝数的计算与限幅稳压二极管的计算方法是很相似的，不过线圈匝数与稳压二极管的击穿电压正好相反，击穿电压取得越高限幅保护的作用反而越弱。

变压器线圈漆包线的电流密度一般取每平方毫米为2~3安培比较合适。当开关电源的工作频率取得很高时，电流密度好取得小一些，或者用多股线代替单股线，以免电流在导体中产生趋肤效应，增大损耗使导线发热。另外，目前绕制变压器使用的漆包线大部分都不是纯铜线，因此电阻率相对比较大，把这些因素一起考虑，电流密度更不能取高。   中试控股技术博士为您解答：变压器的磁心和结构参数，取决于在装配中所选用的磁心型式和绕制技术。当选择磁心时，通常其物理高度和成本是重要的。这对于交流电网转换器中的开关电源是十分重要的，因为通常它们是封装在密闭的塑料盒内。当应用元件的高度允许的尺寸要求较小时，可以使用低成本的BE型或者是EI型磁心(如日本的TDK和TOKIN公司产品，或者是欧洲的PHILIPS、SIEMENS和THOMSON公司产品)。

当设计应用需要较小的磁心截面积时，可以选用BPD型的磁心产品，如果要设计多重输出电源时，PER型磁心提供了一个大的窗口面积，它需要的匝数较少，真绕线架的可用引出脚较多。当空间不是问题时，ETD型磁心通常用于较高的功率。PQ型磁心比较昂贵，但它所占据的印制板空间较少，并且比E型磁心需要的匝数少些。对于安全绝缘要求高的场合，应选用罐型磁心、RM磁心。环型磁心通常不适合反激式开关电源变压器使用。水内冷发电机绝缘电阻测试仪输出电流大于20mA。额定输出电压2500V。内含高精度微电流测量系统、数字升压系统。

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反激式变压器在绕制时，应在初级与次级之间加入绝缘措施。例如，通信技术设各必须满足欧洲的IEC950和美国的UL1950的电气绝缘标准的要求。这些文件同时还详细地说明了使用于变压器结构的绝缘系统的漏电和间隔距离。通常在变压器初级与次级之间需要有5～6 mm的漏电距离(符合规范和要求)。电气绝缘指标通常是指定电气强度的测试，施加典型值3000 V交流高压的时间长达60 s而不被击穿。如果每个绝缘隔层的电气强度不满足规范要求，那么在变压器初级与次级之间可以采用两个绝缘层，一层是基本的，另一层是补充的。如果两个绝缘层组合仍不符合电气强度要求，也可以采用带增强的三个绝缘层

        中试控股技术博士为您解答：通常，边缘限制是用胶带来隔层的，胶带开缝的宽度要求留有边限，以便包裹封装，以足够的隔层来配合绕组高度。在一般情况下，绕组单侧绝缘限度是半个初级绕组到次级绕组的漏电距离(通常是2.5 mm)。磁心的骨架应当选择得足够大，实际上绕组的绝缘宽度小是两倍的总漏电距离。注意保持变压器的耦合并减小漏感。初级绕组是在边框之内卷绕的。为了减少因绝缘磨损而引起的隔层电压击穿，改进层与层之间的绝缘，并减少分布电容，初级绕组的隔层应少用一层UL规范要求的聚酯薄膜胶带(3M1298)绝缘隔离，在边框之间胶带应有适合的宽度。

用清漆或环氧树脂浸渍也可以改善隔层之间的绝缘性能与电气强度，但不能减少分布电容。偏置绕组可以随后卷绕在初级绕组之上。补充的或增强的绝缘，由两层或三层符合UL规范要求的聚酯薄膜胶带剪成骨架的满宽度，然后再包裹在初级绕组与偏置绕组外。边缘部分还需要再三卷绕隔离。次级绕组被卷绕在边界之内。另外，还要增加两层或三层胶带来固定绕组。绝缘套管常用于套隔导线跨越所有绕组时，以确保在导线穿越之处符合漏电距离的要求。

应采用小壁厚为0.41 mm的尼龙或四氟乙烯套管，使绕组符合安全的绝缘要求。考虑到因为变压器磁心是被隔离的无电压金属材料，也就是说磁心虽然导电，但没有任何部分接触电路，因此它是安全的。从初级绕组(或者是导线通过之处)到磁心的距离，以及从磁心到次级绕组(或者是导线通过之处)增加的距离，必须等于或大于规范要求的漏电距离。

当初级绕组有多个绝缘隔层时，图1给出了初级的Z形绕制法和C形绕制法。注意接漏极的初级端绕线，它被埋在第二个隔层之下，可以做自身屏蔽，减少电磁干扰EMI(共模传导辐射电流)。Z形绕法减少了变压器的分布电容，也就减少了高频交变损耗，提高了效率，但绕制比较困难，成本较高。而C形绕法比较容易实现，绕制成本也比较低，但它的损耗较大，效率较低。

 

       在双重绝缘导线中，通常每个绝缘隔层都能符合安全的电气强度要求;在三重绝缘导线中，每两个隔层之间都起绝缘效果，通常应符合电气强度要求。在变压器骨架的绕制和焊接过程中，特别要注意防止绝缘层的损伤，细心总结实际的制作工艺与技巧。

上述工艺减小了变压器的尺寸，并且降低了增加边缘界线的工作量，但其材料成本较高，增加了绕组的成本。初级绕组被卷绕在骨架边缘的全部宽度上，可以考虑把偏置绕组覆盖在初级绕组上。在初级或偏置绕组与次级绕组之间，通常需有一层胶带，以防止绝缘导线的磨损。为了固定绝缘绕组，还需另外增加一层胶带。    相对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与铁心之间的绝缘而言，变压器还有另外一项重要的绝缘性能指标——纵绝缘。纵绝缘是指变压器绕组具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘，主要包括绕组匝间、层间和段间的绝缘性能，而国家标准和国际电工委员会（IEC）标准中规定的“感应耐压试验”则是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。变压器的纵绝缘主要依赖于绕组内的绝缘介质棗漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等等（不同种类的变压器可能包含其中一种或多种绝缘介质）；高低压电流互感器变比测试仪检测35KV及以下的计量装置用电流互感器的变比和极性，该仪器使用简便、易于携带、安全系数高，是用电稽查人员不可多得的检测工具。纵绝缘电介质很难保证100%的纯净度，难免混含固体杂质、气泡或水份等，生产过程中也会受到不同程度的损伤；变压器工作时的高场强集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施交变电场吸收的功率即介质损耗会显著增加，导致电介质发热严重，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，就会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又使电介质的电导增加。如此长期恶性循环下去，后导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等不良现象。

       可见利用感应耐压试验检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。