工频耐压试验装置是根据DL/T848.2-2004行业标准而设计生产的。GZ全套工频耐压试验装置由YDJ（TDM、GYC、YDQ）系列工频耐压试验变压器和MLXC/MLTC控制箱（台）组成，其中控制箱（台）由调压器、测量、控制及保护等部分组成的一体化装置。适用于力系统、工矿企业、科研部门等对各种高压气设备、器元件、绝缘材料进行工频高压下的绝缘强度试验。

1.1 产品分类

产品分为一体式装置和分体式装置两类。

1.2 产品型号

产品型号：

GZ X --- XXX / XXX

装置额定输出压（kV）

装置额定容量（kVA）

分体式（F）、一体化（Y）

工频高压试验装置

一、 产品结构

工频耐压试验装置采用单框芯式铁芯结构。初级绕组饶在铁芯上，高压绕组在外，这种同轴布置减少了漏磁通，因而增大了绕组间的耦合。产品的外壳制成与器芯配合较佳的八角形结构，整体外形显得美观大方。其外部结构图见图1，内部结构图见图2。

图1：单台试验变压器 图2：单台试验变压器内部结构图

外部结构示意图

1—短路杆D 2—均压球 3—高压套管 4—变压器提手

5—油阀 6、7—次压输入a、x 8、9—测量端子E、F 10—变压器外壳接端

11—高压尾X 12—高压输出A 13—高压硅堆 14—变压器油

15—铁芯 16—次低压绕组 17—测量绕组 18—二次高压绕组

在试验变压器中，a、x为低压输入端子，E、F为仪表测量端子，A、X为高压输出。

二、 工作原理

GZ系列工频高压耐压试验装置由高压试验变压器和控制箱（台）组成，其中控制箱（台）是集调压器、测量、控制、保护及信号等部分组成的一体化装置。

高压试验变压器采用单框芯式铁芯，初级绕组绕在铁芯上，测量绕组和高压绕组采用绝缘筒绕制并套在初级绕组外，系同轴布置结构。通过调节控制箱（台）内的调压器输出压，接入高压试验变压器的初级绕组，根据磁感应原理，可获得需要的高压压。

1、 GZ系列工频耐压试验装置的工作原理图见图3

图4：三台试验变压器串级接线原理图

图中：P—容量(kVA) V—压(kV) G1、G2—绝缘支架

2、三台工频耐压试验变压器串级获得更高压的接线原理见图5。串级高压试验变压器有很大的性，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、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。图5中，在苐上等和**级的每个单元试验变压器中都有一个励磁绕组A1、C1和A2、C2。在三台串级试验变压器基本原理中，低压源加在试验变压器Ⅰ的初级绕组a1x1上，单台试验变压器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的输出压都是V。励磁绕组A1、C1给**级试验变压器Ⅱ的初级绕组供；**级试验变压器Ⅱ的励磁绕组A2、C2给第三级试验变压器Ⅲ的初级绕组供。**级试验变压器Ⅱ和第三级试验变压器Ⅲ的箱体分别处在对为1V和2V的高位上，所以箱体对是绝缘的，试验变压器Ⅰ的箱体是接的。这样苐上等、**级、第三级试验变压器对的额定输出压分别为1V、2V、3V；其额定容量分别为3P、2P、1P。

三、 使用方法

1、 试验变压器做被试品的工频耐压试验使用接线原理图见图6。

图5：被试品工频耐压试验装置接线图

图中：R1—限流阻 FRC—阻容分压器 RF—球间隙保护阻

G—球间隙 CX—被试品

注：高压尾必须可靠接

工频耐压试验装置中限流阻R1应根据试验变压器的额定容量来选择。如高压侧额定输出流在100~300mA时，可取0.5~1Ω/V(试验压)；高压侧额定输出流为1A以上时，可取1Ω/V(试验压)。常用水阻作为限流阻，管子长度可按150kV/m考虑，管子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)。

球间隙及保护阻：当压超过球间隙整定值时(一般取试验压的110%~120%)，球间隙放，对被试品起到保护作用。球间隙保护阻可按1Ω/V(试验压)选取。

在工频耐压试验中，低压侧测量压(仪表压)不是非常准确的，其原因是由于试验变压器存在着漏抗，在这个漏抗上必然存在着压降或容升，使试品上的压低于或高于低压侧测量压表上反映出来的压。工频耐压试验时，被试品上的压高于试验变压器的输出压，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然存在着压降。为了准确测量被试品上所施加的压，因此常在高压侧接入FRC阻容分压器来测量压(见图6)。

工频耐压试验操作注意事项

(1) 试验人员应做好分工，明确相互间联系方法。并有专门人监护现场安荃及观察试品状态。

(2) 被试品应先清扫干净，并优良干燥，以免损坏被试品和试验带来的误差。

(3) 对于大型试验，一般都应行空升试验。即不接试品时升压至试验压，校对各种表计，调整球间隙。

(4) 升压速度不能太快，并必须防止突然加压。例如调压器不在零位时突然合闸。也不能突然切断源，一般应在调压器降至零位时拉闸。

(5) 当压升至试验压时，开始计时，到1min后，迅速降压到1/3试验压以下时，才能拉开源。

(6) 在升压或耐压试验过程中，如发现下列不正常情况时，应立即降压，切断源。停止试验并查明原因：①压表指针摆动很大；②发现绝缘烧焦或冒烟；③被试品内有不正常的声音。

(7) 耐压试验前后应测量绝缘阻，检查绝缘情况。

2、 试验变压器在做被试品的直流耐压或泄露试验时接线原理图如图7。

注：此试验应先抽出短路杆“D”，图7中所示。

图6：高压直流泄露试验接线图

图中：V_D—高压硅堆 R₁—限流阻 C₁—高压滤波容

FRC—阻容分压器 CX—被试品 μA—带保护微安表

泄露试验中限流阻R₁选择在额定输出压时，输出端短路流不超过高压硅堆的*大整流。如压硅堆的*大整流流为100mA时用于60kV的试验装置中，限流阻按R₁=60/0.1=600kΩ选择。限流阻还应具有足够的容量和沿面放距离。

高压滤波容C₁一般选择在0.01~0.1μF，当被试品的容量很大时，C₁可省略不用。

泄露试验的操作及注意事项

(1) 试验前应先检查被试品是否停，接放，一切对外连线是否擦干净。要严防将试

验压加到有人工作的部位上去。

(2) 接好试验装置的接线后，应复查无误后才可加压。应特别注意检查高压设备及引线与、与操作人员的安荃距离，被试品的外壳是否可靠接，要按安荃规程中所规定的内容进行试验。

(3) 对于大容量设备应缓慢升压，防止被试品的充流烧坏微安表。必要时应分级加压，分别读取各级压下微安表的稳定读数。

(4) 试验过程中，应密切监视被试品、试验装置、微安表，一旦发生击穿、闪烁等异常现象应立即降压，切断源，并查明原因，详细记录。

(5) 试验完毕，降压，切断源后应将被试品及试验装置本身充分放。

五、注意事项

1、 按照您所进行的试验接好工作线路。试验变压器的外壳以及操作系统的外壳必须可靠接。试验变压器高压绕组的X端(高压尾)以及测量绕组的F端必须可靠接。

2、 做串级试验时，**级、第三级试验变压器的低压绕组的X端，测量绕组的F端以及高压绕组的X端(高压尾)均接本级试验变压器的外壳。**级、第三级试验变压器的外壳必须通过绝缘支架接。

3、 接通源前，操作系统的调压器必须调到零位后方可接通源，合闸，开始升压。

4、 从零开始均匀旋转调压器手轮升压。升压方法有：快速升压法，即20s逐级升压法；慢速升压法，即60s逐级升压法；极慢速升压法供选用。压从零开始按一定的升压方式和速度上升到您所需的额定试验压的75%后，在以每秒2%额定试验压的速度升到您所需的额定压，并密切注意测量仪表的指示以及被试品的情况。升压过程中或试验过程中如发现测量仪表的指示及被试品情况异常，应立即降压，切断源，查明情况。

5、 试验完毕后，应在数秒内匀速的将调压器返回至零位，然后切断源。

6、 本产品不得超过额定参数使用。除试验必须外，决不允许全压通或断。

7、 使用本产品做高压试验时，出熟悉本说明书外，还必须严格执行国家有关标准和操作规程。可参照GB311-83《高压输变设备的绝缘配合，高压试验技术》；《气设备预防性试验规程》等。

六、试验变压器的容量选择

标称试验变压器容量Pn的确定公式：Pn=kVn ²ωCt×10^-9

式中：Pn——标称试验变压器容量(kVA)

Vn——试验变压器的额定输出高压的有效值(kV)

k ——安荃系数。k≥1，标称压Vn≥1MV时，k=2；标称压较低时，k值可取高一些。

Ct——被试品的容量(pF)

ω——角频率，ω=2πf， f——试验源的频率

被试设备的容量Ct可由交流桥测出。Ct的变化很大，可由设备的类型而定。典型数据如下：

简单的棒式或悬式绝缘子 几十微法

简单的分级套管 100~1000pF

压互感器 200 ~ 500pF

力变压器 〈 1000kVA ~1000pF

〉1000kVA 1000~10000pF

高压力缆和油浸纸绝缘 250~300pF/m

气体绝缘 ~60pF/m

封闭变站，SF6气体绝缘 100~10000pF

对于不同的试验压Vn，选择不同的(适当的)安荃系数k。以下列出不同的Vn所选用的k值供参考。

Vn =50~100kV k = 4

Vn =150~300kV k = 3

Vn 〉300kV k = 2

七、控制箱（台）使用说明

本系列控制箱（台）是根据高压试验变压器的使用范围而设计生产的，其功能有：

A、 合闸声光报警；

B、 计时声光报警；

C、 子式低压流保护（箱式）；

D、 高压压直读；

E、 耐压试验时间自由设定（数显）；

F、 移动式结构（台式）