試驗變壓器操作簡單,方便適用

發布日期：2025-04-21      瀏覽次數：233

氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）在電力系統中廣泛應用，盆式絕緣子是其中的重要部件。為了及時發現盆式絕緣子內部隱患，山西電科院研發了GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置——

7月1日，在山西太原220千伏解放變電站內，國網山西省電力公司電力科學研究院技術人員用氣體絕緣金屬封閉開關設備（GIS）盆式絕緣子斷層掃描成像裝置檢測了220千伏南母A相盆式絕緣子。反射回波信號正常，技術人員判斷盆式絕緣子狀態良好。

GIS盆式絕緣子斷層掃描成像裝置應用激光超聲快速檢測成像方法，能準確識別、定位盆式絕緣子內部缺陷，缺陷識別率達95%以上，為提升GIS設備運行可靠性提供了技術支撐。



一、產品概述（SHHZYD試驗變壓器操作簡單,方便適用）

YDQC系列輕型交直流高壓試驗變壓器是在同類產品YDJ（G）型高壓試驗變壓器的基礎上，按試驗變壓器國家標準ZBK41006—89要求，經改進后生產的一種新型產品，本系列產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全、使用方便等特點。實用于電力、工礦、科研等部門，對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行工頻耐壓試驗和直流泄漏試驗，是高壓試驗中*的儀器。

二、產品結構（SHHZYD試驗變壓器操作簡單,方便適用）

YDQC系列輕型高壓試驗變壓器鐵芯為單框式。線圈采用同芯圓筒多層塔式結構，初級低壓繞組繞在鐵芯上，次級高壓繞組繞在低壓繞組外側，這種同軸布置減少了繞組間的藕合損耗。高壓硅堆用特殊工藝封裝在套管內，產品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結構，整體外型美觀大方。其內外部結構見圖1。

產品型號含義



1-均壓球；2-硅堆短路桿；3-高壓套管；4-油閥；5-殼體；6、7-調整電壓輸入a、x端子；8、9-儀表測量E、F端子；10-高壓尾X端子；11-變壓器外殼接地端；12-高壓輸出A端子；13-高壓整流硅堆；14-內部均壓環；15-變壓器鐵芯；16-初級低壓繞組；17-測量儀表繞組；18-二次級高壓繞組；19-變壓器油。

三、工作原理（SHHZYD試驗變壓器操作簡單,方便適用）

YDQC系列輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯結組標號II。單臺高壓試驗變壓器的工作過程，用交流220V（10KVA以上為380V）電壓接入電源控制箱（臺），經電源控制箱（臺）內自藕調壓器（50KVA以上調壓器外附）調節0~200V（10KVA以上0~400V）電壓至試驗變壓器的初級繞組，根據電磁感應原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。其工作原理圖見圖2所示。

1、單臺YDQC高壓試驗變壓器工作原理示意圖


在試驗變壓器中：a、x為低壓輸入端；A、X 為高壓輸出端；E、F為儀表測量端。

2、單臺交直流兩用型高壓試驗變壓器工作原理見圖3。圖中所示：高壓套管內裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作高壓整流，以獲得直流高電壓。當用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得交流高電壓，其狀態為交流輸出；反之在抽出短路桿時，其狀態為直流輸出。

3、三臺高壓試驗變壓器串激獲得更高電壓原理見圖4，串激高壓試驗變壓器有很大的*性，因為整個試驗裝置由多個單臺串激式試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器有著體積小、重量輕、便于運輸的特點，它既可以串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可以分開單獨使用。整套試驗裝置投資小、經濟實惠。圖3所示：在三臺串激式試驗變壓器串激使用中，單臺試驗變壓器B1、B2、B3的輸出電壓都是U，1、2級的試驗變壓器內部都有一個激磁繞組，分別為A1、C1 和A2、C2。當控制電壓加在1級試驗變壓器B1的初級繞組a1、x1上，激磁繞組A1、C1給予試驗變壓器B2初級繞組供電，第2級試驗變壓器B2的激磁繞組A2、C2給試驗變壓器B3的初級繞組供電。由于1級試驗變壓器B1的高壓尾及殼體接地，第2、3級的試驗變壓器B2和B3對地有絕緣支架的隔離，這樣試驗變壓器B1、B2、B3對地輸出電壓分別為1U、2U、3U。






B1、B2、B3- 串激式高壓變壓器；1U、2U、3U-各級對地電壓；

PV- 高壓示值表（KV）； ZJ1、ZJ2-絕緣支架。



GIS因占地面積小、可靠性高、集成化水平高、維護工作少等優勢被廣泛應用于電力系統中。盆式絕緣子是GIS中的重要部件，具有電氣絕緣、隔離氣室、支撐導體的作用。盆式絕緣子主要由環氧樹脂有機材料組成，出現結構損傷時，會引起局部放電現象，甚至導致絕緣擊穿。同時，不同廠家生產的盆式絕緣子部件互換性差，發生絕緣故障后修復時間長。因此，及時發現盆式絕緣子內部缺陷對保障GIS安全穩定運行至關重要。

19年起，山西電科院智慧配電網技術中心副主任帶領帶電檢測技術團隊開展盆式絕緣子隱患排查研究。王偉介紹，盆式絕緣子出現裂紋、氣泡、雜質、毛刺等缺陷是誘發局部放電的主要原因。以往，檢測盆式絕緣子內部缺陷有三種方法，但在應用中存在各種問題：特高頻、超聲等局部放電檢測方法靈敏度高，但難以識別潛伏性缺陷，精準定位難度大；X射線檢測方法易受絕緣子安裝位置影響，實施難度大，成像效果差，且對非金屬雜質、氣泡等微小缺陷不敏感；壓電超聲探傷檢測方法穿透能力弱，僅適用于發現絕緣子表面缺陷。上述現狀導致盆式絕緣子檢測后仍有可能“帶病"運行，給電網運行帶來隱患。為此，王偉和同事決定探索一種新的盆式絕緣子檢測方法。

激光超聲作為一種新型無損檢測技術，可規避以上三種傳統檢測方法的弊端，但此前主要應用于金屬材料探傷，在環氧樹脂有機材料領域的應用尚屬空白。如何將激光超聲技術應用到環氧樹脂有機材料上？研究人員開始了探索。




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