電源變壓器測試和試驗方法

1 引言

　　電源變壓器試驗一般有常規(guī)電氣試驗、異常試驗及溫升試驗等等，能否正確做好電源變壓器各種符合要求的試驗，除了變壓器所規(guī)定安全規(guī)格外，對測試外部環(huán)境及設(shè)備正確使用也是十分重要的，因為它直接影響到參數(shù)的準(zhǔn)確性，本文擬對如何正確規(guī)范操作方法，提出自己的看法和見解，供廣大從事電源變壓器者借鑒和參考。

　　2 電源變壓器試驗中一般常規(guī)試驗有電氣性能測試、耐熱試驗、耐濕試驗等。

　　2.1 電氣性能測試過程中有許多的較易忽視問題。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抽取5個并作數(shù)字標(biāo)識作為測試對象，但是有時依據(jù)客戶所要求的數(shù)量來進(jìn)行檢查。

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

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

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

　　2.4 接下來進(jìn)行的是負(fù)載測試，應(yīng)注意以下問題：

　　2.4.1 對于多條件的輸出情況下，須先對變壓器進(jìn)行輕負(fù)載到重負(fù)載順序測試，因為如果先對大負(fù)載進(jìn)行測試，變壓器發(fā)熱很嚴(yán)重，影響后面測試的準(zhǔn)確性。

　　2.4.2 回路中所用的對接插座必須接觸良好，并作好標(biāo)識嚴(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試電流和電阻，電流表量程必須大于所測試的電流，而且還必須注意是交流表和直流表。

　　2.4.4 如在測試中需用到電解電容時，在正確選取電容（有其電壓和極性要求）時必須所選取的電壓大于變壓器在zui大輸入時且大于zui大無負(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。其次對電容容量進(jìn)行測試，是否達(dá)到其標(biāo)識的值（一般用120Hz的頻率進(jìn)行測試），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 如在測試用到二極管時，選取的二極管（有電壓和極性要求）必須大于所測試回路的電流且用到二極管的60%工作電流以下為佳。過大電流會引起擊穿二極管。

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

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

　　2.5 其次進(jìn)行的是耐壓試驗和絕緣阻抗測試。按照規(guī)格書要求，用耐壓機和絕緣阻抗機分別進(jìn)行測試，應(yīng)注意的是，在每次測試前必須進(jìn)行點檢，確保機器的完好性，同時應(yīng)注意到測試時必須測試者充分進(jìn)行絕緣保護(hù)來確保人身安全。

　　2.6 耐熱試驗、耐濕試驗。按照規(guī)格書要求，對設(shè)備進(jìn)行設(shè)定后進(jìn)行長時間測試，然后對其進(jìn)行耐壓試驗和絕緣阻抗測試，是否滿足規(guī)格書的要求。

　　3 異常試驗：

　　在各國的安全規(guī)格中，對異常情況有嚴(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，追加電流保險絲或溫度保險絲以保護(hù)來達(dá)到不著火等情況。諸如過負(fù)荷試驗或短路試驗都屬于異常試驗，現(xiàn)著重說明短路試驗，下面表格較明顯說明各個狀態(tài)，能分析出變壓器是否滿足安全規(guī)格要求，同時建議在試驗中，用攝像機拍攝出來為佳。

　　4 溫度上升試驗

　　操作順序是十分重要的，對測試設(shè)備精密性有較高的要求，而且應(yīng)注意以下問題：

　　4.1 測試用樣品必須空載電流為zui大進(jìn)行測試，考慮測試偶然性，必須兩個樣品同時測試，其次對設(shè)備穩(wěn)定性進(jìn)行確認(rèn)。

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

　　4.3 對樣品的測定臺有較特別的要求，放置測試變壓器的測定臺必須是石棉所制，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前所考慮的重要問題。

　　4.4 試驗測試時間一般為達(dá)到飽和狀態(tài)，時間為4小時以上，表面溫度測試可使用熱電偶線進(jìn)行跟蹤記錄各時段的表面溫度，或者也可使用表面溫度計進(jìn)行各方向的溫度測試，取其zui大值記錄下來。

　　4.5 用電阻法進(jìn)行測試時，其電阻的準(zhǔn)確性是非常重要的，對于多回路的電源變壓器來說，在其飽和后5秒內(nèi)對初級側(cè)電阻進(jìn)行測定后，重新放置，通過電源在20分鐘后分別對次級側(cè)進(jìn)行測試，如再有回路的話，再循環(huán)地進(jìn)行測試。

　　4.6 電阻法測試計算方法如下：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，看似簡單，但實際是較復(fù)雜的。必須對其材料的特性有較深刻的理解和對安全規(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，在安全申請前必須進(jìn)行一個較詳細(xì)的檢查。

　　5.2 外觀的檢查：按照設(shè)計書和規(guī)格書要求，對樣品配線的方法、狀態(tài)及斷線等危險性，牛夾及底板的方向性，引線引出方向及長度，顏色，端子型號等進(jìn)行檢查，如有短路環(huán)進(jìn)行焊錫確認(rèn)等外觀測試。

　　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，對解體檢查成績表進(jìn)行記錄及各部分的沿面間距離進(jìn)行測試，必須特別注意測試方法和測定地方。

　　5.4 構(gòu)造、材料檢查：按照設(shè)計書和規(guī)格書要求對構(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)，在解體檢查成績表中進(jìn)行實測值記入。

　　6 振動試驗

　　6.1 測定設(shè)備：測定器振動計 型號：VM-83（RION株式會社制）

　　6.2 測定場所：變壓器放置中心處進(jìn)行測試　　

　　6.3 測定方法:

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

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

　　6.4 測定數(shù)目及記入方法

　　一般在N=5依賴性試驗中、電氣特性試驗成績表作為參考值記入其中。

　　7 還有除上述測試外，有振動試驗、漏磁試驗、灼熱試驗、鹽霧試驗，耐振性試驗、過負(fù)荷試驗等特殊性試驗。這些依據(jù)每個公司的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試。

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

　　附主要各國安全規(guī)格，異常動作所需電壓如下：

　　注：對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絲。