专利名称:一种用于工频耐压试验的变压器及试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种变压器及试验装置，属于气电气试验设备领域，具体涉及一种用于工频耐压试验的变压器及试验装置。其中，变压器包括：均压球，变压组件，连接均压球和变压组件的高压套管，高压套管内设置有连接高压输出线，所述高压输出线一端连接变压组件的高压输出端，另一端位于均压球上。因此，本实用新型具有如下优点：(1)结构简单，减小了设备的体积、重量及生产成本，便于现场搬运及组合安装，具有较高的灵活性；(2)通用性强：能够适应于电力系统、工矿企业、科研部门等各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料在工频或直流高压下的绝缘强度试验。
【专利说明】一种用于工频耐压试验的变压器及试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种变压器及试验装置，属于气电气试验设备领域，具体涉及一种用于工频耐压试验的变压器及试验装置。
【背景技术】
[0002]工频耐压试验，即给被试品施加工频电压，以检验被试品对工频电压升高的绝缘承受能力，是鉴定被试品绝缘强度的最有效和最直接的试验方法。
[0003]变压器是工频耐压试验的重要元件之一。在工频条件下，由于被试品电容量较大，或者试验电压要求较高，对试验装置的电源容量相应的也有较高的要求，因而，传统的工频耐压装置中的高压试验变压器往往单件体积大，重量重，从而使得工频耐压试验装置不便于现场搬运，而且不便于任意组合，灵活性较差。并且，现有的高压试验变压器压力变化范围有限，不能灵活应用于各种场景下的工装实验电压需求。
实用新型内容
[0004]本实用新型主要是解决现有技术中所存在的变压器体积大，压力变化范围小等技术问题，提供一种用于工频耐压试验的变压器及试验装置。该变压器通过合理的设计，减小了设备的体积、重量及生产成本，便于现场搬运及组合安装，具有较高的灵活性；并且通过同轴布置减少了漏磁通，增大了绕组间的耦合，从而扩大了压力变换范围，采用该变压器的试验装置能够适应于电力系统、工矿企业、科研部门等各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料在工频或直流高压下的绝缘强度试验。
[0005]本实用新型的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
[0006]一种用于工频耐压试验的变压器，包括:均压球，变压组件，连接均压球和变压组件的高压套管，高压套管内设置有高压输出线，所述高压输出线一端连接变压组件的高压输出端，另一端位于均压球上。
[0007]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述高压套管内设置有串接于所述高压输出线上的高压硅堆。
[0008]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述高压套管内设置有用于将所述高压硅堆短接的可移动的短路杆。
[0009]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述变压组件外壳上设置有接地端。
[0010]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述变压组件为油浸式变压组件，其包括:其内充有变压器油的油箱、位于油箱内的变压线圈，其中:
[0011]所述变压线圈包括:铁芯、设置在铁芯一次侧的次低压绕组、设置在铁芯二次侧的二次高压绕组，铁芯一次侧还设有测量绕组；
[0012]所述二次高压绕组线圈的一端作为变压组件的输出端与高压输出线的一端相连，另一端与变压组件的高压尾相连从而构成高压输出回路；
[0013]所述次低压绕组线圈的两端分别与变压组件的第一次压输入端和第二次压输入端相连从而构成低压输入回路；
[0014]所述测量绕组的两端分别与变压组件的第一测量端子和第二测量端子相连从而构成测量回路。
[0015]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述油箱上还设置有油阀。
[0016]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，还包括:限流电阻R1，阻容分压器RCF，待测品接入电路，其中:高压输出线、限流电阻Rl、阻容分压器RCF依次串联后接地，所述待测品接入电路与阻容分压器RCF并联。
[0017]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述待测品接入电路包括:球间隙G，球间隙保护电阻RF，所述球间隙G与球间隙保护电阻RF串联后再与待测品并联。
[0018]优化的，上述的一种用于工频耐压试验的变压器，所述待测品接入电路包括:高压滤波电容Cl，带保护微安表，所述带保护微安表与待测品串联后再与高压滤波电容Cl并联。
[0019]因此，本实用新型具有如下优点:(I)结构简单:本实新型通过合理的设计，减小了设备的体积、重量及生产成本，便于现场搬运及组合安装，具有较高的灵活性；(2)通用性强:通过同轴布置减少了漏磁通，增大了绕组间的耦合，从而扩大了压力变换范围，能够适应于电力系统、工矿企业、科研部门等各种高压电气设备、电器元件、绝缘材料在工频或直流高压下的绝缘强度试验。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型变压器的前视立体结构图。
[0021]图2为本实用新型变压器的剖视图。
[0022]图3为本实用新型变压器的原理图。
[0023]图4为本实用新型另一变压器的原理图。
[0024]图5为本实用新型变压器的串组接线原理图。
[0025]图6为本实用新型工频耐压试验装置原理图。
[0026]图7为本实用新型另一工频耐压试验装置原理图。
【具体实施方式】
[0027]下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。图中，短路杆1、均压球2、高压套管3、变压器提手4、油阀5、第二测量端子9、第一次压输入端6、第二次压输入端7、第一测量端子8、第二测量端子9、接地端10、高压尾11、高压输出线
12、高压硅堆13、变压器油14、铁芯15、次低压绕组16、测量绕组17、二次高压绕组18。
[0028]实施例1:
[0029]参见图1-2，一种用于工频耐压试验的变压器，包括:均压球2，变压组件，连接均压球2和变压组件的高压套管3，高压套管3内设置有高压输出线12，高压输出线12 —端连接变压组件的高压输出端，另一端位于均压球2上。
[0030]变压组件为油浸式变压组件，如图2所示，其包括:其内充有变压器油14的油箱、位于油箱内的变压线圈，其中:变压线圈包括:铁芯15、设置在铁芯15—次侧的次低压绕组16、设置在铁芯15 二次侧的二次高压绕组，铁芯15 —次侧还设有测量绕组17 ;二次高压绕组18线圈的一端作为变压组件的输出端与高压输出线12的一端相连，另一端与变压组件的高压尾11相连；次低压绕组16线圈的两端分别与变压组件的第一次压输入端6和第二次压输入端7相连；测量绕组17的两端分别与变压组件的第一测量端子8和第二测量端子9相连，油箱上还设置有油阀5和接地端10。
[0031]如图2所示，高压套管3内设置高压硅堆13和短路杆I高压硅堆13串接于高压输出线12上，短路杆I移动后能够用于将高压硅堆13短接。
[0032]变压器工作时，用工频220V10KVA以上为380V电源接入，经自耦调压器50KVA以上调压器外附调节至0-200V或0-400V电压输出至变压器的初组绕组，如图3所示。根据电磁感应原理，在试验变压器高压绕组可获得试验所需的高电压。
[0033]如图4所示，高压硅堆13串接在高压回路中作半波整流，以获得直流高电压。当用一短路杆I将高压硅堆短接时，可获得工频高电压，作为交流输出状态；取消短路杆I时，作为直流输出状态。
[0034]如图5所示，可将多台变压器串级获得更高电压。串级高压试验变压器有很大的优越性，因为整个试验装置由几台单台试验变压器组成，单台试验变压器容量小、电压低、重量轻，便于运输和安装。它既然可串接成高出几倍的单台试验变压器输出电压组合使用，又可分开成几套单台试验变压器单独使用。整套装置投资小，经济实惠。在第一级和第二级的每个单元试验变压器中都有一个励磁绕组。在图5中，低压电源加在试验变压器I的初级绕组上，励磁绕组给第二级试验变压器II的初级绕组供电；第二级试验变压器II的励磁绕组给第三级试验变压器III的初级绕组供电。第二级试验变压器II和第三级试验变压器III的箱体分别处在对地为IV和2V的高电位上，所以箱体对地是绝缘的，试验变压器I的箱体是接地的。这样第一级、第二级、第三试验变压器对地的额定输出电压分别为1V、2V、3V ；其额定容量分别为3P、2P、1P。
[0035]如图6所示，为本实施例的一种包括上述变压器的工频耐压试验装置，采用该装置，可进行工频耐压试验。高压输出线12与限流电阻R1、阻容分压器RCF依次串联后接地，待测品接入电路与阻容分压器RCF并联。其中，待测品接入电路包括:球间隙G，球间隙保护电阻RF，球间隙G与球间隙保护电阻RF串联后再与待测品并联。工频耐压试验中限流电阻Rl应根据试验变压器的额定容量来选择。如高压侧额定输出电流在100 - 300mA时，可取0.5-1 Ω/ V试验电压；高压侧额定输出电流为IA以上时，可取I Ω / V试验电压。常用水电阻作为限流电阻，管子长度可按150KV/m考虑，管子的粗细应具有足够的热容量水阻液配制方法:用蒸馏水加入适量硫酸铜配制成各种不同的阻值。
[0036]球间隙及保护电阻:当电压超过球间隙整定值时一般取试验电压的110% -120%球间隙放电，对被试品起到保护作用。球间隙保护电阻可按I Ω/ V试验电压选取。
[0037]在工频耐压试验中，低压侧测量电压仪表电压不是非常准确的，其原因是由于试验变压器存在着漏坑，在这上个漏抗上必然存在着压降或容升，使试品上的电压低于或高于低压侧测量电压表上反映出来的电压。工频耐压试验时，被试品上的电压高于试验变压器的输出电压，也就是所谓容升现象。感应耐压试验时，试验变压器的漏抗必须存在着压降。为了准确测量被试品上所施加的电压，因此常在高压侧接入RCF阻容分压器来测量电压。
[0038]如图7所示，为本实施例的一种包括上述变压器的工频耐压试验装置，采用该装置，可进行高压直流泄漏试验。其包括:高压输出线12、限流电阻R1、阻容分压器RCF依次串联后接地，待测品接入电路与阻容分压器RCF并联。其中:待测品接入电路包括:高压滤波电容Cl，带保护微安表，带保护微安表与待测品串联后再与高压滤波电容Cl并联。
[0039]在测试时，应先抽出短路杆1，泄露试验中限流电阻Rl选择在额定输出电压时，输出端短路电流不超过高压硅堆的最大整流电流。如电压硅堆的最大整流电流为10mA时用于60KV的试验装置中，限流电阻按Rl = 60/0.1 = 600ΚΩ选择。限流电阻还应具有足够的容量和沿面放电距离。高压滤流电容Cl 一般选择在0.01 - 0.1uF,当被试品的电容量很大时，Cl可省略不用。
[0040]本文中所描述的具体实施例仅仅是对本实用新型精神作举例说明。本实用新型所属【技术领域】的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本实用新型的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
[0041]尽管本文较多地使用了短路杆1、均压球2、高压套管3、变压器提手4、油阀5、第二测量端子9、第一次压输入端6、第二次压输入端7、第一测量端子8、第二测量端子9、接地端
10、高压尾11、高压输出线12、高压硅堆13、变压器油14、铁芯15、次低压绕组16、测量绕组
17、二次高压绕组18等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语，是为了更方便地描述和解释本实用新型的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本实用新型精神相违背的。
【权利要求】
1.一种用于工频耐压试验的变压器，其特征在于，包括:均压球(2)，变压组件，连接均压球(2)和变压组件的高压套管(3)，高压套管(3)内设置有高压输出线(12)，所述高压输出线(12) —端连接变压组件的高压输出端，另一端位于均压球(2)上。2.根据权利要求1所述的一种用于工频耐压试验的变压器，其特征在于，所述高压套管⑶内设置有串接于所述高压输出线(12)上的高压硅堆(13)。3.根据权利要求2所述的一种用于工频耐压试验的变压器，其特征在于，所述高压套管(3)内设置有用于将所述高压硅堆(13)短接的可移动的短路杆(I)。4.根据权利要求1所述的一种用于工频耐压试验的变压器，其特征在于，所述变压组件外壳上设置有接地端(10)。5.根据权利要求1所述的一种用于工频耐压试验的变压器，其特征在于，所述变压组件为油浸式变压组件，其包括:其内充有变压器油(14)的油箱、位于油箱内的变压线圈，其中: 所述变压线圈包括:铁芯(15)、设置在铁芯(15) —次侧的次低压绕组(16)、设置在铁芯(15) 二次侧的二次高压绕组，铁芯(15) —次侧还设有测量绕组(17)； 所述二次高压绕组(18)线圈的一端作为变压组件的输出端与高压输出线(12)的一端相连，另一端与变压组件的高压尾(11)相连从而构成高压输出回路； 所述次低压绕组(16)线圈的两端分别与变压组件的第一次压输入端(6)和第二次压输入端(7)相连从而构成低压输入回路； 所述测量绕组(17)的两端分别与变压组件的第一测量端子(8)和第二测量端子(9)相连从而构成测量回路。6.根据权利要求5所述的一种用于工频耐压试验的变压器，其特征在于，所述油箱上还设置有油阀(5)。7.一种工频耐压试验装置，包括权利要求1所述的变压器，其特征在于，还包括:限流电阻R1，阻容分压器RCF，待测品接入电路，其中:高压输出线(12)、限流电阻R1、阻容分压器RCF依次串联后接地，所述待测品接入电路与阻容分压器RCF并联。8.根据权利要求7所述的一种工频耐压试验装置，其特征在于，所述待测品接入电路包括:球间隙G，球间隙保护电阻RF，所述球间隙G与球间隙保护电阻RF串联后再与待测品并联。9.根据权利要求7所述的一种工频耐压试验装置，其特征在于，所述待测品接入电路包括:高压滤波电容Cl，带保护微安表，所述带保护微安表与待测品串联后再与高压滤波电容Cl并联。
【文档编号】G01R31-12GK204269765SQ201420717550
【发明者】姚成卓, 何长顺 [申请人]武汉恒盛兴电力自动化有限公司