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轻型高压干式试验变压器的选型方法说

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干式试验变压器选型的核心在于确保设备能够安全、可靠、准确地完成预定的高压试验任务。选型需遵循科学的步骤,结合关键参数综合确定,具体流程如下:

一、确定试验电压(U

1.1 基础电压信息收集

•        最大工作电压(Um):明确被测试设备(如电缆、开关、变压器等)的额定电压及最高工作电压,此为电压参数确定的基础依据。

•        试验电压标准:依据国家或行业标准(如GB、IEC、IEEE等),结合具体试验类型确定需施加的试验电压。

1.2 常见试验类型及电压要求

•        工频耐压试验:核心用于考核设备绝缘强度,试验电压通常为被测试设备额定电压的2-3倍,部分场景下需更高电压。

•        交流耐压试验:与工频耐压试验原理相近,同为考核设备绝缘性能的核心试验手段,电压标准需参照对应行业规范。

1.3 选型核心原则与计算

试验变压器的额定输出电压必须大于或等于标准规定的最高试验电压。为应对未来可能的试验需求变化及现场电压波动,建议预留10%-20%的电压余量。具体计算公式如下:

U选型 ≥ U试验 × (1.1 ~ 1.2)

其中,U选型为干式试验变压器额定输出电压,U试验为标准规定的最高试验电压。

二、确定试验容量(P

容量是干式试验变压器选型中最关键的参数,直接决定设备能否提供足够电流维持试验电压稳定,确保试验顺利进行。

2.1 关键电流参数计算

•        被试品的电容电流(Ic):对于容性负载(如电缆、长线路、GIS等),电容电流是主要电流消耗来源,计算公式为:
Ic = ω × Cx × U试验(其中ω=2πf,f为试验电源频率;Cx为被试品电容量)。若无法获取精确Cx值,可参考同类设备经验数据或通过前期测量估算。

•        泄漏电流(Ir):指被试品绝缘介质的泄漏电流,通常远小于电容电流,初步估算时可结合实际场景适度考量。

•        总电流(I总):试验过程中总电流约为电容电流与泄漏电流之和,即I总 ≈ Ic + Ir。

2.2 容量选型计算与经验参考

干式试验变压器所需容量需满足试验电压与总电流的乘积,具体计算公式为:

P ≥ U试验 × I

不同容量被试品的选型经验参考如下:

•        小容量设备(如绝缘子、互感器):通常选择5kVA、10kVA容量规格。

•        中容量设备(如开关柜、短电缆):通常选择50kVA、100kVA容量规格。

•        大容量设备(如电力变压器、长距离电缆、GIS):需精确计算电容电流,容量可能达到几百甚至几千kVA。

三、确定电压和电流的测量方式

测量方式的选择直接影响试验数据的准确性,需结合试验精度要求合理确定:

•        低压侧测量:通过变压器变比换算高压侧电压,该方式成本较低,但测量精度较差,易受变压器励磁电流和负载变化影响,适用于对精度要求不高的常规试验。

•        高压侧测量:分为内置分压器和外接分压器两种方式。内置分压器是干式试验变压器的常用配置,将精密电阻分压器集成在壳体内,可直接测量高压输出,精度较高,为多数场景的首选方案;外接分压器则通过独立的标准分压器进行测量,精度最高,常用于计量、校准等高精度试验场景。

选型建议:对于要求精确的试验,应优先选择带有内置分压器或可配套外置分压器的干式试验变压器。

四、考虑工作环境与便携性

•        使用场景适配:干式变压器虽具备较好的防潮性能,但在潮湿、多尘等恶劣环境下使用时,需选择防护等级更高的型号(如IP54及以上),以保障设备使用寿命和试验安全性。

•        移动性需求:若试验场景频繁变更,需频繁移动设备,应选择重量轻、体积小且配备滚轮的型号。干式变压器相较于油浸式变压器,在便携性上具有天然优势,可优先考量。

五、配套设备的选择

干式试验变压器需与控制台(操作箱)配套使用,配套设备的性能需与变压器匹配,确保试验系统整体稳定:

•        容量匹配:控制台的输出容量必须大于或等于干式试验变压器的额定容量,避免因容量不足导致试验中断或设备损坏。

•        功能需求:控制台需具备核心功能,包括调压(通常通过自耦调压器实现)、实时测量、过流保护、过压保护、试验计时等,部分场景可根据需求增加数据记录、远程控制等扩展功能。