干式試驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(cè)試設(shè)備(如電纜、開(kāi)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(yàn)電壓標(biāo)準(zhǔn):依據(jù)國(guó)家或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(如GB、IEC、IEEE等),結(jié)合具體試驗(yàn)類(lèi)型確定需施加的試驗(yàn)電壓。
1.2 常見(jiàn)試驗(yàn)類(lèi)型及電壓要求
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工頻耐壓試驗(yàn):核心用于考核設(shè)備絕緣強(qiáng)度,試驗(yàn)電壓通常為被測(cè)試設(shè)備額定電壓的2-3倍,部分場(chǎng)景下需更高電壓。
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交流耐壓試驗(yàn):與工頻耐壓試驗(yàn)原理相近,同為考核設(shè)備絕緣性能的核心試驗(yàn)手段,電壓標(biāo)準(zhǔn)需參照對(duì)應(yīng)行業(yè)規(guī)范。
1.3 選型核心原則與計(jì)算
試驗(yàn)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(yàn)電壓。為應(yīng)對(duì)未來(lái)可能的試驗(yàn)需求變化及現(xiàn)場(chǎng)電壓波動(dòng),建議預(yù)留10%-20%的電壓余量。具體計(jì)算公式如下:
U選型 ≥ U試驗(yàn) × (1.1 ~
1.2)
其中,U選型為干式試驗(yàn)變壓器額定輸出電壓,U試驗(yàn)為標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的最高試驗(yàn)電壓。
二、確定試驗(yàn)容量(P)
容量是干式試驗(yàn)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(yàn)電壓穩(wěn)定,確保試驗(yàn)順利進(jìn)行。
2.1 關(guān)鍵電流參數(shù)計(jì)算
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被試品的電容電流(Ic):對(duì)于容性負(fù)載(如電纜、長(zhǎng)線路、GIS等),電容電流是主要電流消耗來(lái)源,計(jì)算公式為:
Ic = ω × Cx × U試驗(yàn)(其中ω=2πf,f為試驗(yàn)電源頻率;Cx為被試品電容量)。若無(wú)法獲取精確Cx值,可參考同類(lèi)設(shè)備經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)或通過(guò)前期測(cè)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(shí)可結(jié)合實(shí)際場(chǎng)景適度考量。
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總電流(I總):試驗(yàn)過(guò)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(jì)算與經(jīng)驗(yàn)參考
干式試驗(yàn)變壓器所需容量需滿足試驗(yàn)電壓與總電流的乘積,具體計(jì)算公式為:
P
≥ U試驗(yàn) × I總
不同容量被試品的選型經(jīng)驗(yàn)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(kāi)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(zhǎng)距離電纜、GIS):需精確計(jì)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(cè)量方式
測(cè)量方式的選擇直接影響試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性,需結(jié)合試驗(yàn)精度要求合理確定:
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低壓側(cè)測(cè)量:通過(guò)變壓器變比換算高壓側(cè)電壓,該方式成本較低,但測(cè)量精度較差,易受變壓器勵(lì)磁電流和負(fù)載變化影響,適用于對(duì)精度要求不高的常規(guī)試驗(yàn)。
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高壓側(cè)測(cè)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(yàn)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(cè)量高壓輸出,精度較高,為多數(shù)場(chǎng)景的首選方案;外接分壓器則通過(guò)獨(dú)立的標(biāo)準(zhǔn)分壓器進(jìn)行測(cè)量,精度最高,常用于計(jì)量、校準(zhǔn)等高精度試驗(yàn)場(chǎng)景。
選型建議:對(duì)于要求精確的試驗(yàn),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(yàn)變壓器。
四、考慮工作環(huán)境與便攜性
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使用場(chǎng)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(shí),需選擇防護(hù)等級(jí)更高的型號(hào)(如IP54及以上),以保障設(shè)備使用壽命和試驗(yàn)安全性。
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移動(dòng)性需求:若試驗(yàn)場(chǎng)景頻繁變更,需頻繁移動(dòng)設(shè)備,應(yīng)選擇重量輕、體積小且配備滾輪的型號(hào)。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(shì),可優(yōu)先考量。
五、配套設(shè)備的選擇
干式試驗(yàn)變壓器需與控制臺(tái)(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(yàn)系統(tǒng)整體穩(wěn)定:
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容量匹配:控制臺(tái)的輸出容量必須大于或等于干式試驗(yàn)變壓器的額定容量,避免因容量不足導(dǎo)致試驗(yàn)中斷或設(shè)備損壞。
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功能需求:控制臺(tái)需具備核心功能,包括調(diào)壓(通常通過(guò)自耦調(diào)壓器實(shí)現(xiàn))、實(shí)時(shí)測(cè)量、過(guò)流保護(hù)、過(guò)壓保護(hù)、試驗(yàn)計(jì)時(shí)等,部分場(chǎng)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。