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一、概述

氣體式試驗變壓器是根據(jù)《試驗變壓器》標準，在油浸式試驗變壓器的基礎(chǔ)上而設(shè)計生產(chǎn)的。SF6氣體具有良好的電氣絕緣性能及優(yōu)異的滅弧性能，其耐壓強度為同一壓力下氮氣的2.5倍，擊穿電壓的空氣的2.5倍。在0.25MPa下與油的擊穿電壓相等，在0.45MPa壓力下是油的擊穿電壓的2倍，是一種優(yōu)于油的新一代超高壓絕緣介質(zhì)材料。該產(chǎn)品技術(shù)要求完全符合《ZBK-41006-89》標準，它是油浸式輕型試驗變壓器的換代產(chǎn)品。該產(chǎn)品具有體積小、重量輕、不受氣候變化影響、電暈小、現(xiàn)場搬運無需靜止可使用，使用壽命長、免維修等特點。適用于電力系統(tǒng)、工礦企業(yè)、科研部門等對各種高壓電氣設(shè)備、電氣元件、絕緣材料進行工頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。

二、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)

氣體式試驗變壓器采用單框芯式鐵芯結(jié)構(gòu)，初級繞組繞在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。產(chǎn)品的外殼為圓柱灌式容器結(jié)構(gòu)，能耐受0.8MPa以上壓力。其結(jié)構(gòu)見下圖：

1-外殼  2-低壓儀表端子  3-套管法蘭  4-高壓硅堆  5-短路桿D

6-高壓輸出A    7-均壓球    8-高壓套管   9-閥門及壓力表

10-封頭    11-低壓繞組    12-高壓繞組    13-鐵芯夾件

三、工作原理

氣體式試驗變壓器為單相變壓器，聯(lián)結(jié)組號Ⅰ.Ⅰ.采用工頻220V或380V控制箱（臺），經(jīng)自耦調(diào)壓器，0~200V或0~400V輸出至變壓器低壓繞組（輸入端），根據(jù)電磁感應(yīng)原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高壓電壓。

1. 交流氣體式試驗變壓器：見圖3

圖3：交流氣體式試驗變壓器接線

2. 交流帶抽頭氣體式試驗變壓器：見圖4

圖4：交流氣體式試驗變壓器接線

3. 交直流氣體式試驗變壓器：如圖5

圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態(tài)；取消短路桿時，作為直流輸出狀態(tài)。

圖4：交直流氣體式試驗變壓器接線

圖中：D – 短路桿 VD – 高壓硅堆

4. 串級氣體式試驗變壓器接線及原理：如圖5

串級氣體式試驗變壓器有很大的優(yōu)越性，三臺試驗變壓器串級連接可獲得更高的電壓，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、電壓低、重量輕，便于運輸和安裝。它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經(jīng)濟實惠。圖5中，在第一級和第二級的每個單元試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在串級試驗變器基本原理圖中，低壓電源加在試驗變壓器I的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第二級試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供電；第二級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供電。第二級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器Ⅲ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，所以箱體對地是絕緣的，試驗變壓器I的箱體是接地的。這樣第一級、第二級、第三試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。

圖5