無(wú)局放試驗(yàn)變壓器主要技術(shù)要求及類(lèi)型
無(wú)局放試驗(yàn)變壓器是一種特殊設(shè)計(jì)的高壓變壓器,其核心特點(diǎn)是在其額定輸出電壓下,其自身產(chǎn)生的局部放電量低于一個(gè)非常嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)(通常遠(yuǎn)小于 10 pC)。
它并不是指變壓器在運(yùn)行時(shí)絕對(duì)不產(chǎn)生任何局放,而是指在規(guī)定的試驗(yàn)電壓下,其自身的局放量小到可以忽略不計(jì),從而不會(huì)干擾對(duì)被試品(如電纜、GIS、變壓器等)局放信號(hào)的準(zhǔn)確測(cè)量。
無(wú)局放試驗(yàn)變壓器為各類(lèi)高壓電氣設(shè)備提供純凈的、無(wú)干擾的工頻高壓電源,以便對(duì)這些設(shè)備進(jìn)行局部放電檢測(cè)和耐壓試驗(yàn)。
主要技術(shù)特點(diǎn)與要求
為了實(shí)現(xiàn)“無(wú)局放”,這類(lèi)變壓器在設(shè)計(jì)、材料和工藝上有著極其苛刻的要求:
極低的局部放電水平:
這是最核心的指標(biāo)。通常要求在1.1倍額定電壓 下,其自身的局部放電量 < 5 pC,甚至 < 3 pC。作為對(duì)比,普通電力變壓器的局放量可能在幾百甚至幾千pC。
優(yōu)良的絕緣結(jié)構(gòu)與材料:
電場(chǎng)優(yōu)化設(shè)計(jì): 使用計(jì)算機(jī)電場(chǎng)仿真軟件(如 ANSYS, COMSOL)對(duì)繞組、引線(xiàn)、鐵心夾件等處的電場(chǎng)進(jìn)行精確計(jì)算和均化處理,消除任何電暈和放電點(diǎn)。
高品質(zhì)絕緣材料: 采用優(yōu)質(zhì)的低損耗、高電氣強(qiáng)度的絕緣材料,如特種絕緣紙、聚酯薄膜、環(huán)氧樹(shù)脂等。
真空浸漬處理: 整個(gè)器身必須經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的真空干燥和浸漬處理,確保絕緣層間無(wú)氣泡、無(wú)潮氣。
低噪聲和低振動(dòng):
鐵芯采用優(yōu)質(zhì)高導(dǎo)磁硅鋼片,并特殊處理以減少磁致伸縮,從而降低運(yùn)行噪聲和振動(dòng),因?yàn)檎駝?dòng)也可能產(chǎn)生電磁干擾。
低介質(zhì)損耗:
絕緣系統(tǒng)的介質(zhì)損耗因數(shù)(tanδ)應(yīng)非常小,表明絕緣性能良好,能量損耗低。
可靠的屏蔽與接地:
變壓器外殼必須有良好的電磁屏蔽層,以防止外部干擾侵入和內(nèi)部干擾逸出。所有屏蔽層必須有單一、可靠的接地點(diǎn)。
無(wú)局放試驗(yàn)變壓器主要分為以下幾種結(jié)構(gòu)形式:
油浸式無(wú)局放試驗(yàn)變壓器
介質(zhì): 采用高度凈化的變壓器油作為絕緣和冷卻介質(zhì)。
優(yōu)點(diǎn): 絕緣性能好,散熱能力強(qiáng),容量可以做得很大,電壓等級(jí)高(可達(dá)1000kV及以上),是應(yīng)用最廣泛的類(lèi)型。
缺點(diǎn): 體積和重量較大,需要維護(hù)油質(zhì)。
充氣式無(wú)局放試驗(yàn)變壓器
介質(zhì): 采用SF?(六氟化硫)或環(huán)保型混合氣體作為絕緣介質(zhì)。
優(yōu)點(diǎn): 防火防爆性能極佳,重量輕,結(jié)構(gòu)緊湊,非常清潔。
缺點(diǎn): 成本較高,SF?是強(qiáng)效溫室氣體,對(duì)密封性要求極高。
干式無(wú)局放試驗(yàn)變壓器
介質(zhì): 采用環(huán)氧樹(shù)脂澆注或真空壓力浸漬(VPI)工藝固化的固體絕緣。
優(yōu)點(diǎn): 無(wú)油無(wú)氣,免維護(hù),防火性能好,環(huán)保,體積小。
缺點(diǎn): 散熱能力相對(duì)較差,容量和電壓等級(jí)通常不如油浸式高,多用于中壓等級(jí)。
應(yīng)用領(lǐng)域
無(wú)局放試驗(yàn)變壓器是高壓試驗(yàn)室的“心臟”,廣泛應(yīng)用于:
電力變壓器制造廠(chǎng)和檢修單位: 對(duì)出廠(chǎng)的電力變壓器進(jìn)行例行局部放電試驗(yàn)。
高壓開(kāi)關(guān)設(shè)備(GIS)制造廠(chǎng): 對(duì)GIS組合電器進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)安裝后的交接試驗(yàn)和耐壓局放試驗(yàn)。
電纜制造廠(chǎng): 對(duì)高壓/超高壓交聯(lián)聚乙烯(XLPE)電纜進(jìn)行出廠(chǎng)局放測(cè)試。
互感器(CT/PT)制造廠(chǎng): 對(duì)電流、電壓互感器進(jìn)行局放檢測(cè)。
科研院所與高校: 用于高電壓技術(shù)、絕緣材料等相關(guān)領(lǐng)域的研究和教學(xué)。
電力公司: 用于重要設(shè)備的入網(wǎng)檢測(cè)和狀態(tài)評(píng)估。






