1. 試驗(yàn)?zāi)康呐c基本原理

感應(yīng)耐壓試驗(yàn)是考核變壓器絕緣強(qiáng)度的關(guān)鍵項(xiàng)目，其主要目的是在高于工作電壓的條件下，驗(yàn)證變壓器主絕緣（繞組對地、繞組之間）和縱絕緣（匝間、層間、段間）的承受能力。試驗(yàn)通過在變壓器低壓側(cè)施加特定頻率和波形的交流電壓，在高壓側(cè)感應(yīng)出規(guī)定的高壓，以模擬實(shí)際運(yùn)行中可能出現(xiàn)的工頻電壓升高和操作過電壓等應(yīng)力情況。

2. 主要試驗(yàn)方案

根據(jù)試驗(yàn)電壓的波形和產(chǎn)生方式，主要分為兩類方案：

2.1 工頻/倍頻交流感應(yīng)耐壓試驗(yàn)
本方案是考核變壓器縱絕緣和分級(jí)絕緣主絕緣的標(biāo)準(zhǔn)方法。

• 核心原理：為避免鐵芯在2倍及以上額定電壓下磁飽和，必須相應(yīng)提高試驗(yàn)電源頻率（如100Hz, 150Hz, 200Hz）。

• 適用對象：各類電力變壓器、互感器的出廠、交接及大修后試驗(yàn)，尤其適用于分級(jí)絕緣變壓器的分相試驗(yàn)。

• 試驗(yàn)程序：

  1. 接線：試驗(yàn)電源通常接至被試變壓器低壓繞組，非被試?yán)@組短路接地或連接至合適電位。高壓繞組開路或通過測量裝置接地。

  2. 升壓：使用變頻電源裝置，從零開始平穩(wěn)升壓至目標(biāo)試驗(yàn)電壓。對于分級(jí)絕緣變壓器，需精確控制高壓端子和中性點(diǎn)的電位。

  3. 耐壓計(jì)時(shí)：在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下持續(xù)規(guī)定時(shí)間。試驗(yàn)時(shí)間按下式計(jì)算：t = 120秒 × (額定頻率 / 試驗(yàn)頻率)，且不少于15秒。

  4. 監(jiān)測與記錄：全程監(jiān)測試驗(yàn)電壓、電流波形，并按要求記錄局部放電量。

• 合格判據(jù)：在規(guī)定時(shí)間內(nèi)，無絕緣擊穿、局部放電量未超標(biāo)、試驗(yàn)電壓和電流波形無異常變化。

2.2 操作波感應(yīng)耐壓試驗(yàn)
本方案主要用于現(xiàn)場考核大型變壓器耐受操作過電壓的能力。

• 核心原理：通過向低壓繞組放電，在高壓側(cè)感應(yīng)出符合標(biāo)準(zhǔn)波形的操作沖擊電壓，以模擬系統(tǒng)投切產(chǎn)生的過電壓。

• 適用對象：220kV及以上電壓等級(jí)的大型電力變壓器，特別是在現(xiàn)場不具備倍頻試驗(yàn)條件時(shí)。

• 試驗(yàn)程序：

  1. 波形校準(zhǔn)：在低于50%試驗(yàn)電壓下進(jìn)行沖擊，確定充電電壓與輸出高壓的比例關(guān)系，并調(diào)整至標(biāo)準(zhǔn)波形（波頭時(shí)間≥100μs，波尾時(shí)間≥1000μs，過零時(shí)間≥200μs）。

  2. 預(yù)試驗(yàn)：在75%試驗(yàn)電壓下沖擊一次，記錄電壓和電流參考波形。

  3. 正式試驗(yàn)：在100%額定試驗(yàn)電壓下，通常沖擊3次。

• 合格判據(jù)：將全電壓下的電壓、電流波形與降低電壓下的參考波形進(jìn)行比對。若波形形狀、振蕩頻率、過零點(diǎn)等未發(fā)生顯著畸變，且幅值比例正常，則判定通過。

3. 儀器設(shè)備配置清單

一套完整的感應(yīng)耐壓試驗(yàn)系統(tǒng)由電源、測量、保護(hù)及輔助設(shè)備構(gòu)成。

3.1 核心電源設(shè)備

• 多倍頻感應(yīng)耐壓試驗(yàn)裝置：作為交流試驗(yàn)的核心，應(yīng)選用采用電力電子變頻技術(shù)的現(xiàn)代裝置。其輸出頻率應(yīng)在50-200Hz范圍內(nèi)可調(diào)，輸出容量需根據(jù)被試變壓器容量和試驗(yàn)電壓計(jì)算選擇（通常為3kVA至100kVA以上）。裝置應(yīng)具備低波形畸變率（≤3%）、觸摸屏控制、自動(dòng)計(jì)時(shí)及多重保護(hù)功能。

• 無局放變頻串聯(lián)諧振試驗(yàn)系統(tǒng)：對于更高電壓等級(jí)或要求精確測量局部放電的試驗(yàn)，推薦使用此系統(tǒng)。它通過調(diào)節(jié)頻率使回路中的電抗器與被試品電容發(fā)生諧振，從而在試品上獲得高電壓。該系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)包括輸出波形好（正弦波畸變率<3%）、所需電源容量小、局放水平低（可≤10pC）。系統(tǒng)主要由變頻電源、勵(lì)磁變壓器、諧振電抗器、電容分壓器組成。

• 操作波沖擊電壓發(fā)生器：用于產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波。主要包括高壓儲(chǔ)能電容器、波頭/波尾電阻、觸發(fā)球隙、直流充電單元等。

3.2 測量與監(jiān)測設(shè)備

• 高壓測量系統(tǒng)：必須采用高精度的測量方式。推薦使用高精度電容分壓器配合數(shù)字峰值電壓表或高壓示波器進(jìn)行測量，系統(tǒng)整體測量誤差應(yīng)不大于3%。

• 電流監(jiān)測裝置：使用精密分流器和示波器測量試驗(yàn)回路電流。在操作波試驗(yàn)中，“示傷電流”波形的對比是判斷絕緣故障的關(guān)鍵依據(jù)。

• 局部放電檢測系統(tǒng)：若試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)或用戶要求，需配置。包括無局放耦合電容、高頻電流傳感器（HFCT） 及數(shù)字式局部放電檢測儀。用于監(jiān)測、定位和記錄試驗(yàn)過程中的局部放電信號(hào)。

• 波形記錄與分析儀：多通道數(shù)字存儲(chǔ)示波器，用于同步記錄電壓、電流波形，并具備波形疊加、比對分析功能。

3.3 保護(hù)與輔助設(shè)備

• 綜合保護(hù)控制單元：集成過電壓保護(hù)、過電流保護(hù)、閃絡(luò)保護(hù)、零位啟動(dòng)保護(hù)、緊急停機(jī)等功能，確保設(shè)備和人員安全。

• 補(bǔ)償電抗器：用于補(bǔ)償被試變壓器的容性電流，提高電源裝置的輸出能力。

• 專用高壓連接組件：包括均壓罩、屏蔽導(dǎo)線、絕緣支柱等，以減少電暈干擾。

• 接地系統(tǒng)：重型接地線和接地棒，確保所有設(shè)備及被試變壓器外殼可靠接地，接地電阻符合安全要求。

4. 安全措施與試驗(yàn)準(zhǔn)備

1. 資質(zhì)與方案：試驗(yàn)人員必須具備相應(yīng)資質(zhì)。試驗(yàn)前需根據(jù)GB 1094.3、DL/T 474.6、DL/T 2486等現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)制定詳細(xì)的作業(yè)指導(dǎo)書。

2. 安全隔離：確認(rèn)被試變壓器與所有帶電系統(tǒng)已完全隔離，各側(cè)繞組短路并可靠接地放電。試驗(yàn)區(qū)域裝設(shè)安全圍欄，懸掛警示牌，設(shè)專人監(jiān)護(hù)。

3. 設(shè)備狀態(tài)確認(rèn)：試驗(yàn)前，變壓器應(yīng)已通過絕緣電阻、吸收比、介質(zhì)損耗、油色譜分析等常規(guī)試驗(yàn)，確認(rèn)無嚴(yán)重受潮或缺陷。

4. 設(shè)備檢查：檢查所有試驗(yàn)設(shè)備接地是否牢固，儀器儀表是否在有效檢定周期內(nèi)，連線是否正確無誤。

5. 環(huán)境控制：試驗(yàn)應(yīng)在良好天氣下進(jìn)行，環(huán)境相對濕度不宜大于80%。設(shè)備工作環(huán)境溫度一般為-10℃至+45℃。

6. 分步操作：嚴(yán)格執(zhí)行降壓-斷電-接地的操作順序。升壓必須從零開始，并緩慢進(jìn)行，禁止沖擊合閘。