郭美君

摘 要：配電變壓器絕緣測(cè)試至關(guān)重要，它關(guān)系到配變的安全運(yùn)行，操作波感應(yīng)耐壓試驗(yàn)作為一種科學(xué)的實(shí)驗(yàn)方法能夠及時(shí)識(shí)別配變自身的問(wèn)題和缺陷，從而及時(shí)采取補(bǔ)救措施。本文介紹了操作波感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的原理以及具體的試驗(yàn)方法。

關(guān)鍵詞：配電變壓器；操作波感應(yīng)；耐壓試驗(yàn)

中圖分類(lèi)號(hào)：TM241 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、配變操作波感應(yīng)耐壓試驗(yàn)的原理與標(biāo)準(zhǔn)

1.試驗(yàn)原理

操作波電壓波形圖如圖1所示。

Tf——波頭時(shí)間，100us以上，T2——波長(zhǎng)時(shí)間，1000us以上。根據(jù)波形圖看出，有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)的峰值時(shí)間，90%的持續(xù)時(shí)間在200us以上。

對(duì)于配變來(lái)說(shuō)，其耐壓試驗(yàn)有很多方法，其中較為常見(jiàn)的是通過(guò)沖擊電壓變壓器來(lái)形成操作電波，這樣能夠更加敏感地識(shí)別高電壓，也能對(duì)絕緣實(shí)現(xiàn)核準(zhǔn)和驗(yàn)證，降低了實(shí)驗(yàn)電壓值，減少了操作環(huán)節(jié)，操作波通常用以下公式來(lái)計(jì)算出其等值頻率：

f=1/4Tf=2500Hz

變壓器傳遞頻率較大，超過(guò)了f，各個(gè)繞組之間會(huì)有操作波的傳輸，這其中的規(guī)律應(yīng)該遵循電磁感應(yīng)原理。當(dāng)把操作波融進(jìn)低壓繞組，對(duì)應(yīng)的高壓繞組則會(huì)重獲感應(yīng)電壓，對(duì)此，能夠?qū)_擊電壓發(fā)生器來(lái)進(jìn)行低壓感應(yīng)實(shí)驗(yàn)。也應(yīng)該嘗試讓操作波試驗(yàn)電路進(jìn)行等效處理，形成集中參數(shù)電路，來(lái)做出處理。根據(jù)感應(yīng)電壓的高低來(lái)對(duì)應(yīng)選擇適合的沖擊電壓發(fā)生器。

2.操作波實(shí)驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)

（1）波形標(biāo)準(zhǔn)

波長(zhǎng)時(shí)間≧1000u/s，波頭時(shí)間>100us，持續(xù)時(shí)間要在200us以上。

（2）試驗(yàn)電壓的大小

Uc=1.35Ug×kc

Ug——工頻1分鐘的耐壓值，1.35——油紙絕緣操作沖擊系數(shù)。

（3）實(shí)驗(yàn)步驟與操作方法

低壓狀態(tài)下調(diào)整操作波，并記下相關(guān)數(shù)據(jù)，再逐步提升電壓，從50%的Uc值逐步調(diào)整使其升壓，達(dá)到100%的Uc沖擊3次。

二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備的構(gòu)造與性能分析

立足于已有的虛擬儀器技術(shù)，對(duì)應(yīng)研制出一個(gè)試驗(yàn)設(shè)備，這一設(shè)備構(gòu)成結(jié)構(gòu)為：脈沖開(kāi)關(guān)、探頭、儲(chǔ)能電源等。體積小方便搬運(yùn)，在智能信息系統(tǒng)的調(diào)控下來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)，采用特殊的數(shù)據(jù)采集方式來(lái)保證所得數(shù)據(jù)達(dá)到足夠精準(zhǔn)、安全、合理。

1.系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖（如圖2所示）

2.硬件結(jié)構(gòu)

（1）儲(chǔ)能電源。主要依托于脈寬調(diào)制技術(shù)，來(lái)實(shí)施快速DC升壓，這樣就形成了一個(gè)小規(guī)模高電壓的電源，即便系統(tǒng)停電狀態(tài)下也不用害怕供電中斷。引進(jìn)充電性電源，在脈寬調(diào)制技術(shù)的支持下，實(shí)現(xiàn)升壓整流，出現(xiàn)了4kV的直流電壓，對(duì)應(yīng)的電源供應(yīng)也相對(duì)穩(wěn)定，同時(shí)，能夠妥善保護(hù)好電壓與電流。人為控制狀態(tài)下，可以選定在0～4000V范圍進(jìn)行升壓處理，升壓過(guò)程能夠自主進(jìn)行，提升了工作效率。

（2）沖擊電容器。主要包括4kV，1-4uF電容器架構(gòu)組成，達(dá)到各種容量變壓器的測(cè)試規(guī)定。

（3）調(diào)波電路，屬于T狀電路，包括繞線電阻、無(wú)感電容兩大組成部分，可以有效地控制沖擊波的尖峰脈沖，控制高頻率震蕩問(wèn)題。操作波的傳輸要注意端側(cè)的把握，通常應(yīng)該從變壓器低壓的一段傳入，變壓器由此受到感應(yīng)，逐漸升高電壓，能夠從高壓端獲得行業(yè)規(guī)定的操作沖擊電波。

（4）可控開(kāi)關(guān)。依托于無(wú)觸點(diǎn)脈沖開(kāi)關(guān)，將逐漸出現(xiàn)操作沖擊波，能夠發(fā)揮舊式的點(diǎn)火球隙的相關(guān)功能，體積小、方便檢修與保養(yǎng)。

（5）高壓探頭。將高壓電容器進(jìn)行整頓、改造，形成一個(gè)分壓器，再向內(nèi)部灌入環(huán)氧樹(shù)脂，并做好密封處理，打造出一個(gè)探頭構(gòu)造，不同于普通的探頭，尺寸小、方便攜帶運(yùn)輸、環(huán)境適應(yīng)能力強(qiáng)。

3.測(cè)控系統(tǒng)

以labview測(cè)控軟件為平臺(tái)創(chuàng)建一個(gè)集測(cè)量、控制和分析為一體的框架圖，測(cè)控分析軟件實(shí)際應(yīng)用中體現(xiàn)出多重優(yōu)勢(shì)功能，例如：為發(fā)生器充電、數(shù)據(jù)信息的采集、匯聚，呈現(xiàn)波形，并進(jìn)行數(shù)據(jù)分析等。試驗(yàn)過(guò)程中要達(dá)到以下的數(shù)據(jù)值，具體見(jiàn)表1。

變壓器操作沖擊設(shè)備能夠輸出操作波，其波峰達(dá)到0～4000V，感應(yīng)升壓波形峰值處于0～60kV，透過(guò)試驗(yàn)的波形能夠判斷出所測(cè)試的變壓器的相關(guān)狀態(tài)，例如：相間絕緣缺陷、主絕緣缺陷等。

配電變壓器主要依托于國(guó)外高端儀器技術(shù)，選擇了光電隔離的技術(shù)來(lái)采集數(shù)據(jù)，以此來(lái)保證數(shù)據(jù)的科學(xué)性、精準(zhǔn)度，也能確保實(shí)驗(yàn)安全。電池供電技術(shù)運(yùn)用于高壓測(cè)試設(shè)備內(nèi)部，每充電一回，能夠支持設(shè)備接連運(yùn)轉(zhuǎn)6h以上，這樣就妥善緩解了電源供應(yīng)問(wèn)題，支持變壓器的安全、持續(xù)運(yùn)行，而且高壓探頭取代了舊式的高壓分壓器，能夠很好地支持配變的工作。各項(xiàng)測(cè)試、控制與分析都統(tǒng)一在網(wǎng)絡(luò)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)，從而有效控制了實(shí)驗(yàn)流程，讓實(shí)驗(yàn)更加簡(jiǎn)單化，只需相關(guān)人員培訓(xùn)就能實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)試驗(yàn)操作，同時(shí)，數(shù)字技術(shù)正在引進(jìn)，能夠發(fā)揮全方面的功能，例如：數(shù)據(jù)記錄、波形展示、峰值電壓測(cè)量等，能夠更為高效地記錄并分析數(shù)據(jù)。

4.數(shù)據(jù)與波形的分析

為了確保感應(yīng)耐壓試驗(yàn)具有一定的科學(xué)性，可以嘗試對(duì)絕緣問(wèn)題進(jìn)行模擬性試驗(yàn)，主要依托于三大類(lèi)變壓器：100kVA，160kVA，200kVA，經(jīng)過(guò)檢測(cè)得出各類(lèi)設(shè)備所存在的絕緣問(wèn)題：主絕緣放電、匝間放電、線圈間放電等。具體的實(shí)驗(yàn)流程為：將操作波添入變壓器低壓繞組，在高壓繞組的控制下，逐漸實(shí)現(xiàn)升壓，再分別從高壓、低壓入手，將操作波形記下來(lái)。

結(jié)語(yǔ)

配變操作波感應(yīng)耐壓試驗(yàn)具有高度的靈敏性，能夠有效檢測(cè)出變壓器自身的缺陷和問(wèn)題，蓄電池供電能夠妥善解決試驗(yàn)過(guò)程中供電中斷問(wèn)題，虛擬儀器測(cè)試技術(shù)也有效控制了常規(guī)儀器的復(fù)雜調(diào)試問(wèn)題，是值得深入運(yùn)用的試驗(yàn)方法。

參考文獻(xiàn)

[1]趙家禮，等.變壓器故障診斷與修理[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，1998.

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