電源變壓器測(cè)試和試驗(yàn)方法

1 引言

　　電源變壓器試驗(yàn)一般有常規(guī)電氣試驗(yàn)、異常試驗(yàn)及溫升試驗(yàn)等等，能否正確做好電源變壓器各種符合要求的試驗(yàn)，除了變壓器所規(guī)定安全規(guī)格外，對(duì)測(cè)試外部環(huán)境及設(shè)備正確使用也是十分重要的，因?yàn)樗苯佑绊懙絽?shù)的準(zhǔn)確性，本文擬對(duì)如何正確規(guī)范操作方法，提出自己的看法和見(jiàn)解，供廣大從事電源變壓器者借鑒和參考。

　　2 電源變壓器試驗(yàn)中一般常規(guī)試驗(yàn)有電氣性能測(cè)試、耐熱試驗(yàn)、耐濕試驗(yàn)等。

　　2.1 電氣性能測(cè)試過(guò)程中有許多的較易忽視問(wèn)題。如操作順序也是十分重要的環(huán)節(jié)，以下著重于流程應(yīng)注意的問(wèn)題：

　　首先將需要檢查的記錄表及外觀檢查好的變壓器樣品隨機(jī)抽取5個(gè)并作數(shù)字標(biāo)識(shí)作為測(cè)試對(duì)象，但是有時(shí)依據(jù)客戶所要求的數(shù)量來(lái)進(jìn)行檢查。

　　2.2 在試驗(yàn)用的樣品測(cè)試中，首先必須進(jìn)行的是直流電阻測(cè)試，但是這個(gè)必須先在常溫（如25℃）恒溫箱中放置3~4小時(shí)后以確保不受環(huán)境溫度影響，隨后取出馬上用直流電阻機(jī)進(jìn)行測(cè)試，這樣測(cè)試的電阻方為較準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。

　　2.3 其次才進(jìn)行電氣特性測(cè)試，按照規(guī)格書中的條件來(lái)進(jìn)行測(cè)試。

　　所用電源必須是定頻率的穩(wěn)定電源，保證輸入是無(wú)變化穩(wěn)定的電源，*行無(wú)負(fù)荷特性測(cè)試，對(duì)其中有要求的空載電流、空載電壓、空載損耗等無(wú)負(fù)荷參數(shù)進(jìn)行測(cè)試。

　　2.4 接下來(lái)進(jìn)行的是負(fù)載測(cè)試，應(yīng)注意以下問(wèn)題：

　　2.4.1 對(duì)于多條件的輸出情況下，須先對(duì)變壓器進(jìn)行輕負(fù)載到重負(fù)載順序測(cè)試，因?yàn)槿绻葘?duì)大負(fù)載進(jìn)行測(cè)試，變壓器發(fā)熱很嚴(yán)重，影響后面測(cè)試的準(zhǔn)確性。

　　2.4.2 回路中所用的對(duì)接插座必須接觸良好，并作好標(biāo)識(shí)嚴(yán)格區(qū)分以免造成短路燒壞變壓器。

　　2.4.3 正確選取電阻負(fù)載和電流表量程，負(fù)載的電流表和電阻負(fù)載選取必須大于所測(cè)試電流和電阻，電流表量程必須大于所測(cè)試的電流，而且還必須注意是交流表和直流表。

　　2.4.4 如在測(cè)試中需用到電解電容時(shí)，在正確選取電容（有其電壓和極性要求）時(shí)必須所選取的電壓大于變壓器在zui大輸入時(shí)且大于zui大無(wú)負(fù)荷的直流電壓，否則超出電容所規(guī)定的范圍而燒壞了電容。其次對(duì)電容容量進(jìn)行測(cè)試，是否達(dá)到其標(biāo)識(shí)的值（一般用120Hz的頻率進(jìn)行測(cè)試），zui后必須注意電容的正負(fù)極性與電路的極性相配合，否則也容易燒壞電容。測(cè)試完畢后，必須采有放電設(shè)備進(jìn)行放電工作。

　　2.4.5 如在測(cè)試用到二極管時(shí)，選取的二極管（有電壓和極性要求）必須大于所測(cè)試回路的電流且用到二極管的60%工作電流以下為佳。過(guò)大電流會(huì)引起擊穿二極管。

　　2.4.6 zui后注意的是，先對(duì)各負(fù)載進(jìn)行調(diào)試接線完后，由于變壓器在調(diào)試負(fù)載時(shí)已有發(fā)熱現(xiàn)象，所以必須更換新的樣品進(jìn)行測(cè)試，數(shù)據(jù)的真實(shí)性就更高些。

　　2.4.7 對(duì)于大負(fù)荷條件進(jìn)行測(cè)試時(shí)，必須使用風(fēng)扇進(jìn)行散熱處理，及時(shí)降低內(nèi)部電阻的損耗，從而減少測(cè)試誤差。

　　2.5 其次進(jìn)行的是耐壓試驗(yàn)和絕緣阻抗測(cè)試。按照規(guī)格書要求，用耐壓機(jī)和絕緣阻抗機(jī)分別進(jìn)行測(cè)試，應(yīng)注意的是，在每次測(cè)試前必須進(jìn)行點(diǎn)檢，確保機(jī)器的完好性，同時(shí)應(yīng)注意到測(cè)試時(shí)必須測(cè)試者充分進(jìn)行絕緣保護(hù)來(lái)確保人身安全。

　　2.6 耐熱試驗(yàn)、耐濕試驗(yàn)。按照規(guī)格書要求，對(duì)設(shè)備進(jìn)行設(shè)定后進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間測(cè)試，然后對(duì)其進(jìn)行耐壓試驗(yàn)和絕緣阻抗測(cè)試，是否滿足規(guī)格書的要求。

　　3 異常試驗(yàn)：

　　在各國(guó)的安全規(guī)格中，對(duì)異常情況有嚴(yán)格要求，變壓器異常情況下進(jìn)行工作，變壓器將不能出現(xiàn)著火或濃煙，以確保財(cái)產(chǎn)和生命的安全，因此必須保證在異常情況下，追加電流保險(xiǎn)絲或溫度保險(xiǎn)絲以保護(hù)來(lái)達(dá)到不著火等情況。諸如過(guò)負(fù)荷試驗(yàn)或短路試驗(yàn)都屬于異常試驗(yàn)，現(xiàn)著重說(shuō)明短路試驗(yàn)，下面表格較明顯說(shuō)明各個(gè)狀態(tài)，能分析出變壓器是否滿足安全規(guī)格要求，同時(shí)建議在試驗(yàn)中，用攝像機(jī)拍攝出來(lái)為佳。

　　4 溫度上升試驗(yàn)

　　操作順序是十分重要的，對(duì)測(cè)試設(shè)備精密性有較高的要求，而且應(yīng)注意以下問(wèn)題：

　　4.1 測(cè)試用樣品必須空載電流為zui大進(jìn)行測(cè)試，考慮測(cè)試偶然性，必須兩個(gè)樣品同時(shí)測(cè)試，其次對(duì)設(shè)備穩(wěn)定性進(jìn)行確認(rèn)。

　　4.2 對(duì)樣品進(jìn)行溫度上升測(cè)試前的直流電阻進(jìn)行測(cè)試，方法如下：必須先在常溫（如25度℃）恒溫室放置3~4小時(shí)后，馬上取出用直流電阻機(jī)進(jìn)行測(cè)試，這樣的數(shù)據(jù)方為較準(zhǔn)確性數(shù)據(jù)。

　　4.3 對(duì)樣品的測(cè)定臺(tái)有較特別的要求，放置測(cè)試變壓器的測(cè)定臺(tái)必須是石棉所制，其下面是帶空的框架，以保證其散熱均勻性。其次變壓器溫升所用的外箱，其大小，所鉆的孔位及孔位間距也有講究，都是我們必須在試驗(yàn)前所考慮的重要問(wèn)題。

　　4.4 試驗(yàn)測(cè)試時(shí)間一般為達(dá)到飽和狀態(tài)，時(shí)間為4小時(shí)以上，表面溫度測(cè)試可使用熱電偶線進(jìn)行跟蹤記錄各時(shí)段的表面溫度，或者也可使用表面溫度計(jì)進(jìn)行各方向的溫度測(cè)試，取其zui大值記錄下來(lái)。

　　4.5 用電阻法進(jìn)行測(cè)試時(shí)，其電阻的準(zhǔn)確性是非常重要的，對(duì)于多回路的電源變壓器來(lái)說(shuō)，在其飽和后5秒內(nèi)對(duì)初級(jí)側(cè)電阻進(jìn)行測(cè)定后，重新放置，通過(guò)電源在20分鐘后分別對(duì)次級(jí)側(cè)進(jìn)行測(cè)試，如再有回路的話，再循環(huán)地進(jìn)行測(cè)試。

　　4.6 電阻法測(cè)試計(jì)算方法如下：ΔT= X（234.5+初始溫度）+（初始溫度-飽和后環(huán)境溫度）

　　5 變壓器解體檢查操作順

　　解體檢查操作順序，看似簡(jiǎn)單，但實(shí)際是較復(fù)雜的。必須對(duì)其材料的特性有較深刻的理解和對(duì)安全規(guī)格所要求的絕緣距離充分了解。

　　5.1 所檢查的樣品必須是非含浸品，在安全申請(qǐng)前必須進(jìn)行一個(gè)較詳細(xì)的檢查。

　　5.2 外觀的檢查：按照設(shè)計(jì)書和規(guī)格書要求，對(duì)樣品配線的方法、狀態(tài)及斷線等危險(xiǎn)性，牛夾及底板的方向性，引線引出方向及長(zhǎng)度，顏色，端子型號(hào)等進(jìn)行檢查，如有短路環(huán)進(jìn)行焊錫確認(rèn)等外觀測(cè)試。

　　5.3 沿面、空間距離檢查：根據(jù)安全規(guī)格要求進(jìn)行檢查，對(duì)解體檢查成績(jī)表進(jìn)行記錄及各部分的沿面間距離進(jìn)行測(cè)試，必須特別注意測(cè)試方法和測(cè)定地方。

　　5.4 構(gòu)造、材料檢查：按照設(shè)計(jì)書和規(guī)格書要求對(duì)構(gòu)造圖、材料明細(xì)表，使用材料的材質(zhì)、板厚等進(jìn)行確認(rèn)，在解體檢查成績(jī)表中進(jìn)行實(shí)測(cè)值記入。

　　6 振動(dòng)試驗(yàn)

　　6.1 測(cè)定設(shè)備：測(cè)定器振動(dòng)計(jì) 型號(hào)：VM-83（RION株式會(huì)社制）

　　6.2 測(cè)定場(chǎng)所：變壓器放置中心處進(jìn)行測(cè)試　　

　　6.3 測(cè)定方法:

　　一般來(lái)說(shuō)：輸入電壓=定格電壓X10%，次級(jí)處于空載；將變壓器放置在厚度30Mm較光滑的木板上進(jìn)行測(cè)試。

　?、?在變壓器通入電壓前，在木板上的兩個(gè)不同地方，進(jìn)行測(cè)定振動(dòng)值為（A）。
　?、?然后在次級(jí)處于空載狀態(tài)下，輸入電壓為上升10%的電壓在進(jìn)行振動(dòng)測(cè)試值為（B）
　　③ 振動(dòng)值為=（B）－（A）單位為［m/s2］振動(dòng)值記入到成績(jī)表中。

　　6.4 測(cè)定數(shù)目及記入方法

　　一般在N=5依賴性試驗(yàn)中、電氣特性試驗(yàn)成績(jī)表作為參考值記入其中。

　　7 還有除上述測(cè)試外，有振動(dòng)試驗(yàn)、漏磁試驗(yàn)、灼熱試驗(yàn)、鹽霧試驗(yàn)，耐振性試驗(yàn)、過(guò)負(fù)荷試驗(yàn)等特殊性試驗(yàn)。這些依據(jù)每個(gè)公司的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測(cè)試。

　　真正要掌握以上試驗(yàn)，除了循序漸進(jìn)地學(xué)習(xí)和積累學(xué)習(xí)外，經(jīng)驗(yàn)也是非常重要的，不斷地積累和學(xué)習(xí)，才能真正運(yùn)用它們。

　　附主要各國(guó)安全規(guī)格，異常動(dòng)作所需電壓如下：

　　注：對(duì)CSA，IEC60065，BS415，AS3250由于溫度限制及可燃?xì)怏w限制，因此必須在外加電路中追加電流保險(xiǎn)絲。