中试控股技术研究院鲁工为您讲解：倍频感应发生装置（大型大厂）

ZSDBF-5KVA多倍频感应耐压试验装置

不仅可做互感器感应耐压试验，还可兼做伏安特性试验。
配合高阻抗电容分压器，能直接监测一次侧的高压自动完成感应耐压试

参考标准：DL/T 848.4-2004

多倍频感应耐压试验装置：ZSDBF-5KVA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-5KVA 多倍频感应耐压试验装置技术指标
装置容量：5kW
输入电压：AC，三相，380V±10%。
电源频率：50Hz。
输出电压：0 ～400V
输出频率：50Hz，100Hz，150Hz，200Hz（可选）。
波形畸变率：<3%。
保护功能：对被试品具有过流 、过压及试品闪络保护 (见变频电源部分)；
5kW/380V  1台
额定输出容量：5kW
工作电源：380±10%V（三相），工频
输出电压：0 –400V， 单相，
额定输入电流：25A
额定输出电流：25A
噪声水平 ：≤50dB
重  量：约12kg；

感应耐压试验原理
变压器刚出产时，没有经过恶劣环境长时间的考验，外施其额定电压和频率的电源作试验，绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿，这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别，故而难以发现这些隐患。
而感应耐压试验给变压器施加2倍额定电压以上的电压，可在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场强，绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压;感应耐压试验给变压器施加频率在2倍的额定频率以上，较高的频率又可以大大降低固体电介质的击穿电压，使得绝缘缺陷更容易被击穿;感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿;故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。
感应耐压试验给变压器施加电源的频率之所以在2倍的额定频率以上，是因为：变压器的激磁电流i――主磁通振幅Фm的特性曲线一般设计在额定频率和额定电压下接近弯曲饱和部分，又因在电源频率不变的情况下，主磁通Фm决定于外施电压U:
U――外施电源电压，
V△ФmE――加电绕组的感应电动势，
Vf――外施电源频率，
HzW――加电绕组的匝数，
n所以给变压器加2倍额定电压以上的电压△ii必然会导致铁芯严重饱和，主磁通Фm增大△Фm，激磁电流i会急剧增加，致使变压器发热烧毁;为使变压器在加2倍压以上铁芯仍不饱和，则需要提高电源的频率至2倍频以上。感应耐压试验给变压器原边加2倍压以上，2倍频以上的电源，变压器的主磁通会使原边和副边同时感应出感应电动势E1和E2，且分别是其额定工作状态下的2倍以上，所以感应耐压试验可以同时对主、副绕组进行纵绝缘性能的测试。当然，我们也完全可以根据需要从变压器的副边进行测试，不过所施加的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的2倍以上，频率同样是额定频率的2倍以上。

ZSDBF-5KVA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。

负载损耗是一个重要参数，它对于变压器的经济运行以及变压器本身的使用寿命，都有着极其重要的意义；而短路阻抗，它决定了变压器在电力系统运行时对电网电压波动的影响，以及变压器发生出口短路事故时电动力的大小，同时短路阻抗还是决定变压器能否丼联运行的一个必要条件。

通过短路阻抗和负载损耗的测量，可以验证这两项指标是否在国家标准及用户要求范围内，同时还可以通过试验发现绕组设计与制造及载流回路和结构的缺陷。

1、短路阻抗及负载损耗的测量，应当在试品的一个绕组的线端施加额定频率，且近似正弦的电流，另一个绕组短路，各相处于同一个分接位置。测量应在50%～100%额定电流下进行；为避免绕组发热对试验结杲产生明显误差，试验测量应迅速进行；同时准确记录试验时绕组温度。

2、短路阻抗及负载损耗的测量与空载试验的测量线路相同，只是测量中无需进行电压波形校正；测量方法上的要求与《电力变压器空载损耗及空载电流的测量方法》中3～6的规定完全相同。

3、短路阻抗及负载损耗的测量接线见图1-11(a)、(b)；对于额定电流很小的试品，仪表（电压表及瓦特表电压线圈）和电压互感器的吸收电流在测量电流中不可忽略时，应将电压取于电源，接线见图1-11(c)、(d)。

4、短路阻抗是在额定频率和参考温度下，一对绕组中某一绕组端子之间的等效串联阻抗；其百分数等于短路电压与额定电压之比，测量时应以三相电流的算术平均值为准，如果试验电流无法达到额定电流时，短路阻抗应按式(1)、式(2)折算并校正到表1-1所列的参考温度。

       Zkt=(Ukt/Ur)×(Ir/Ik)×100 ---------------------------------------------- (1)

       Zk=√[Zkt2+(Pkt/10Sr)2×(Kt2-1)] -------------------------------------- (2)

式中：

       Zkt——绕组温度为t℃时的短路阻抗，%；

       Ukt——绕组t℃时通过试验电流Ik的短路电压，单位为kV；

       Ur——施加电压侧的额定电压，单位为kV；

       Ir——施加电压侧的额定电流，单位为A；

       Zk——参考温度时的短路阻抗，%；

       Pkt——t℃时的负载损耗，单位为W；

       S——额定容量，单位为kVA；

       Kt——电阻温度换算系数（同10.5)。

图1-1 短路阻抗及负载损耗测量接线图
G——可调电源；T——试品；TA——电流互感器；TV——电压互感器；A——电流表；V——电压表；W——瓦特表

表1-1 不同耐热等级绝緣的参考温度

绝缘的耐热等级	参考温度 ℃
A	75(80)
E	95
B	100
F	120
H	145
C	170
注1：括号内的数值适用于干式变压器。        注2：对于大型电力变压器，其阻抗受温度影响较小，可不比进行温度校正。

5、短路阻抗通常还以每相欧姆数表示，按式(3)计算，也应校正到表1-1所列的参考温度。

       Zi=ZkUr2/100Sr --------------------------------------------------------------- (3)

式中：

       Zi——短路阻抗，单位为Ω/相；

       Ur——绕组的额定电压，单位为kV；

       Sr——绕组的额定容量，单位为MVA；

       Zk——绕组的短路阻抗，单位为%。

6、负载损耗是绕组通过额定电流时所产生的损耗；测量时，应以三相电流的算术平均值为准，施加额定电流，如果试验电流无法达到额定电流时，负载损耗应按额定电流与试验电流之比的平方增大，负载损耗中的电阻损耗与温度成正比，而其他损耗与温度成反比。两部分损耗应分别校正到表1-1所列的参考温度，通常用式(4)计算：

       Pk=[Pkt+ΣIr2R×(Kt2-1)]/Kt ---------------------------------------------------- (4)

式中：

       Pk——参考温度下的负载损耗；

       Pkt——绕组试验温度下的负载损耗；

       Kt——电阻温度换算系数（同10.5）；

       ΣIr2R——t℃时被测一对绕组的电阻损耗。

三相变压器一对绕组的电阻损耗应为两绕组电阻损耗之和，按式(5)、式（6)计算：

       Y或YN联结的绕组       Pr=1.5Ir2Rxn=3Ir2Rxg ---------------------------------- (5)

       D联结的绕组              Pr=1.5Ir2Rxn=Ir2Rxg ------------------------------------ (6)

式中：

       Pt——绕组的电阻损耗，单位为W；

       Ir——绕组的额定电流，单位为A；

       Rxn——线电阻，单位为Ω；

       Rxg——相电阻，单位为Ω。

在试验中，短路连接线不宜过小，对于铜质导线，一般选择电流密度为3A/mm2～4A/mm2；而对于大容量变压器，其低压侧电流很大，由于短路连接的电阻损耗引人的测量误差较大，可在试验结果中加以校正。

7、变压器的短路阻抗和负载损耗应在主分接测量，对于调压范围超过±5%的变压器还应测量两个极限分接的数据；对于三绕组变压器，其短路阻抗及负载损耗应在成对的绕组间进行测量。如：

在绕组1与绕组2之间、在绕组1与绕组3之间、在绕组2与绕组3之间。

对于多绕组的变压器，绕组也应成对的选取，其原则与三绕组相同：试验时，非被试绕组开路。

8、不同容量的绕组间测量时，施加电流应以较小容量的额定电流为准，试验结果中负载损耗应注明容量；短路阻抗应折算到大容量一侧。

9、当试验频率不等于额定频率时（其偏差小于5%），负载损耗可以认为近似相等，短路阻抗按式(7)折算：

       Zk=√{(Zkt׃r/ƒ)2+(Pkt/10Sr)2[Kt2-(ƒr/ƒ)2]} ---------------------------------- (7)

式中：

       Zk——参考温度下的短路阻抗，%；

       Zkt——试验温度下的短路阻抗，%；

       ƒr——额定频率，单位为Hz；

       ƒ——试验频率，单位为Hz；

       Pkt——试验温度下的负载损耗，单位为W；

       Sr——额定容量，单位为kVA；

       Kt——电阻温度换算系数（同10.5）。

10、当对变压器的绕组是否存在缺陷及对产品结构的合理性产生怀疑时，可进行如下的单相负载试验：

对于供电侧绕组为YN、另一侧为yn或d联结的产品，可以轮流在一个相绕组（例如：AO、BO、CO)施加额定电流，而另一侧三相短路，三次测量的阻抗压降平均数乘以√3就相当于三相的压降，三次负载损耗之和应相当于三相测量的负载损耗。

对于供电侧绕组为Y、另一侧为y或d联结的产品，可轮流在每个双相上施加额定电流，而另一侧三相短路，依次测量阻抗压降和负载损耗，允许将单相测量的结果换算到三相数据，其组阻抗压降应乘以√3/2，总的负载损耗应为三次负载损耗之和的一半。

对供电侧绕组为D、另一侧为yn、y或d联结的产品，可轮流在供电侧每个双相上施加2/√3额定电流，依次短路一相线圈（如在AB端供电、BC端短路）而另一侧绕组三相短路，依次测量阻抗压降和负载损耗；允许将单相测量结果换算到三相数据，其阻抗压降等于三次测量的平均数，其负载损耗等于三次负载损粍之和的一半。

对于独立绕组的三个单相的负载损耗应基本相等。对于自耦联结绕组的三个单相损耗，一般B相较其他两相略大一些。