干式試驗變壓器選型的核心在于確保設(shè)備能夠安全、可靠、準(zhǔn)確地完成預(yù)定的高壓試驗任務(wù)。選型需遵循科學(xué)的步驟,結(jié)合關(guān)鍵參數(shù)綜合確定,具體流程如下:
一、確定試驗電壓(U)
1.1 基礎(chǔ)電壓信息收集
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最大工作電壓(Um):明確被測試設(shè)備(如電纜、開關(guān)、變壓器等)的額定電壓及最高工作電壓,此為電壓參數(shù)確定的基礎(chǔ)依據(jù)。
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試驗電壓標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)國家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如GB、IEC、IEEE等),結(jié)合具體試驗類型確定需施加的試驗電壓。
1.2 常見試驗類型及電壓要求
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工頻耐壓試驗:核心用于考核設(shè)備絕緣強度,試驗電壓通常為被測試設(shè)備額定電壓的2-3倍,部分場景下需更高電壓。
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交流耐壓試驗:與工頻耐壓試驗原理相近,同為考核設(shè)備絕緣性能的核心試驗手段,電壓標(biāo)準(zhǔn)需參照對應(yīng)行業(yè)規(guī)范。
1.3 選型核心原則與計算
試驗變壓器的額定輸出電壓必須大于或等于標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高試驗電壓。為應(yīng)對未來可能的試驗需求變化及現(xiàn)場電壓波動,建議預(yù)留10%-20%的電壓余量。具體計算公式如下:
U選型 ≥ U試驗 × (1.1 ~
1.2)
其中,U選型為干式試驗變壓器額定輸出電壓,U試驗為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高試驗電壓。
二、確定試驗容量(P)
容量是干式試驗變壓器選型中最關(guān)鍵的參數(shù),直接決定設(shè)備能否提供足夠電流維持試驗電壓穩(wěn)定,確保試驗順利進(jìn)行。
2.1 關(guān)鍵電流參數(shù)計算
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被試品的電容電流(Ic):對于容性負(fù)載(如電纜、長線路、GIS等),電容電流是主要電流消耗來源,計算公式為:
Ic = ω × Cx × U試驗(其中ω=2πf,f為試驗電源頻率;Cx為被試品電容量)。若無法獲取精確Cx值,可參考同類設(shè)備經(jīng)驗數(shù)據(jù)或通過前期測量估算。
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泄漏電流(Ir):指被試品絕緣介質(zhì)的泄漏電流,通常遠(yuǎn)小于電容電流,初步估算時可結(jié)合實際場景適度考量。
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總電流(I總):試驗過程中總電流約為電容電流與泄漏電流之和,即I總 ≈ Ic + Ir。
2.2 容量選型計算與經(jīng)驗參考
干式試驗變壓器所需容量需滿足試驗電壓與總電流的乘積,具體計算公式為:
P
≥ U試驗 × I總
不同容量被試品的選型經(jīng)驗參考如下:
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小容量設(shè)備(如絕緣子、互感器):通常選擇5kVA、10kVA容量規(guī)格。
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中容量設(shè)備(如開關(guān)柜、短電纜):通常選擇50kVA、100kVA容量規(guī)格。
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大容量設(shè)備(如電力變壓器、長距離電纜、GIS):需精確計算電容電流,容量可能達(dá)到幾百甚至幾千kVA。
三、確定電壓和電流的測量方式
測量方式的選擇直接影響試驗數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需結(jié)合試驗精度要求合理確定:
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低壓側(cè)測量:通過變壓器變比換算高壓側(cè)電壓,該方式成本較低,但測量精度較差,易受變壓器勵磁電流和負(fù)載變化影響,適用于對精度要求不高的常規(guī)試驗。
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高壓側(cè)測量:分為內(nèi)置分壓器和外接分壓器兩種方式。內(nèi)置分壓器是干式試驗變壓器的常用配置,將精密電阻分壓器集成在殼體內(nèi),可直接測量高壓輸出,精度較高,為多數(shù)場景的首選方案;外接分壓器則通過獨立的標(biāo)準(zhǔn)分壓器進(jìn)行測量,精度最高,常用于計量、校準(zhǔn)等高精度試驗場景。
選型建議:對于要求精確的試驗,應(yīng)優(yōu)先選擇帶有內(nèi)置分壓器或可配套外置分壓器的干式試驗變壓器。
四、考慮工作環(huán)境與便攜性
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使用場景適配:干式變壓器雖具備較好的防潮性能,但在潮濕、多塵等惡劣環(huán)境下使用時,需選擇防護(hù)等級更高的型號(如IP54及以上),以保障設(shè)備使用壽命和試驗安全性。
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移動性需求:若試驗場景頻繁變更,需頻繁移動設(shè)備,應(yīng)選擇重量輕、體積小且配備滾輪的型號。干式變壓器相較于油浸式變壓器,在便攜性上具有天然優(yōu)勢,可優(yōu)先考量。
五、配套設(shè)備的選擇
干式試驗變壓器需與控制臺(操作箱)配套使用,配套設(shè)備的性能需與變壓器匹配,確保試驗系統(tǒng)整體穩(wěn)定:
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容量匹配:控制臺的輸出容量必須大于或等于干式試驗變壓器的額定容量,避免因容量不足導(dǎo)致試驗中斷或設(shè)備損壞。
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功能需求:控制臺需具備核心功能,包括調(diào)壓(通常通過自耦調(diào)壓器實現(xiàn))、實時測量、過流保護(hù)、過壓保護(hù)、試驗計時等,部分場景可根據(jù)需求增加數(shù)據(jù)記錄、遠(yuǎn)程控制等擴(kuò)展功能。