油浸式試驗變壓器是如何實現絕緣強度試驗的？

更新時間：2025-07-02瀏覽：1034次

油浸式試驗變壓器通過模擬實際運行中的高壓環境，對變壓器油及繞組絕緣進行嚴格測試，以驗證其絕緣強度是否達標，其實現絕緣強度試驗的核心步驟與原理如下：

一、試驗核心設備與原理

試驗變壓器

作為高壓電源，通過電磁感應將低壓輸入轉換為高壓輸出，為絕緣強度試驗提供所需電壓。其設計需滿足高絕緣等級要求，確保自身在高壓下不發生擊穿。

控制箱

集成調壓器、電壓表、電流表等，用于調節試驗電壓、監測電流及保護電路。調壓器通過勻速旋轉手柄實現電壓平滑上升，避免電壓突變導致試品損壞。

標準油杯與電極

油杯有效容積為300-500mL，采用密閉設計以減少油樣揮發。電極間距嚴格校準為2.5mm（誤差≤0.1mm），浸入油深度約40mm，確保電場分布均勻。

保護裝置

包括過流繼電器、自動跳閘裝置及保護電阻。當油樣擊穿時，過流繼電器迅速切斷電源，防止電流過大損壞設備；保護電阻則限制短路電流，避免電弧產生。

二、絕緣強度試驗步驟

油樣采集與處理

在晴天、濕度≤75%的條件下，從變壓器底部放油口抽取油樣，使用潔凈容器密封保存。油樣需靜置12小時以上，以消除氣泡和雜質干擾。

油杯準備與油樣注入

用油樣清洗油杯2-3次，注入待測油樣至距杯口約10mm處。靜置10分鐘，確保油中無氣泡。

試驗接線與接地

將試驗變壓器高壓輸出端連接至油杯電極，控制箱與變壓器可靠接地。接線時需檢查各部位接觸良好，避免虛接引發安全隱患。

升壓與擊穿測試

啟動控制箱，勻速旋轉調壓器手柄，以2-3kV/s的速度升壓，直至油樣擊穿（電極間產生火花或電弧）。記錄擊穿電壓值，擊穿后攪拌油樣并靜置5分鐘，重復測試6次，取后5次平均值作為最終結果。

數據記錄與分析

根據變壓器電壓等級，對比擊穿電壓標準值（如10kV變壓器油擊穿電壓≥25kV）。若平均值低于標準，需排查油樣污染、設備故障或環境因素。

三、關鍵技術參數與標準

電壓波形與頻率

試驗電壓為50Hz正弦波，峰值因數在√2±5%范圍內，確保電場分布符合實際工況。

升壓速率控制

升壓速度需嚴格控制在2-3kV/s，過快可能導致油樣未充分極化即擊穿，過慢則延長試驗周期。

擊穿電壓判定

當電極間發生持續電弧（時間＞0.2s）時，高壓變壓器初級自動斷開電路；若為瞬時火花，則需人工斷電并記錄數據。

試驗環境要求

溫度：15-35℃；濕度：≤75%；油溫：接近大氣溫度（相差≤±5℃），以減少溫度對絕緣性能的影響。

四、安全操作規范

人員防護

試驗人員需穿戴絕緣手套、護目鏡及絕緣鞋，操作時保持安全距離，避免直接接觸高壓部件。

設備接地

試驗變壓器、控制箱及油杯必須可靠接地，防止漏電引發觸電事故。

應急處理

若試驗中發生油樣燃燒或設備冒煙，立即按下緊急停止按鈕，切斷電源，并用干粉滅火器撲救，嚴禁用水滅火。

五、試驗結果應用

絕緣性能評估

擊穿電壓值反映變壓器油的絕緣強度，若低于標準值，需進行油過濾、再生或更換處理。

故障診斷

結合色譜分析、介質損耗因數等試驗數據，可判斷油樣是否受潮、污染或老化，為變壓器維護提供依據。

出廠驗收與運行監測

新變壓器出廠前需通過絕緣強度試驗，確保符合設計要求；運行中變壓器需定期取樣測試，預防絕緣故障。