谈低压变压器耐压试验中应注意的几个问题

变压器能否可靠工作，最重要的指标就是绝缘结构。据有关部门调查统计，变压器发生的故障有60％左右是在绝缘系统中，可见对变压器绝缘性能进行质量检测，是何等的重要。国家标准GB 19212.1-2003《电力变压器、电源装置和类似产品的安全第1部分:通用要求和试验》对低压变压器工频耐压试验的电压值、受试部位等都有较详细的规定。 本人长期从事低压变压器设计工作，总结了一些耐压试验中应该注意的问题，在此作简要分析。
     
一、耐压试验步骤
     
     在试验中应严格按照下列步骤进行操作，这样才能保证试验结果的正确判断和测试过程的安全保障。
     
     1．检查试验环境有无不安全因素存在。若没有，则将耐压设备开机预热5min。
     
     2．检查试验设备是否置于试验所需的电压挡位，其整定泄漏电流值是否符合要求。
     
     将试验设备的高压输出端短路，通电检查过电流继电器是否动作，或是否发出击穿信号。
     
     将试验设备的测试夹分别接在规定测试的部分（变压器绕组、屏蔽、铁心、框架等互相隔离的两个或更多的零件上）。
     
     5．操作试验设备升压。升压初始，慢慢升至规定值的一半（应避免跳跃），然后迅速增加至规定电压值（整个升压过程大约在10 s），历时1min ，在此期间不允许有连续飞弧和击穿现象发生，然后将电压慢慢退到零位，切断电源，试验完毕。
     
     切记，不可采用突然断电方法，以免瞬时失压引起的振荡过电压而将变压器击穿。
     
二、耐压试验结果的判断方法
     
     如果在试验过程中发生电压下降或发生击穿信号，这时不要轻易判断变压器击穿。应继续进一步测试，做进一步的证实：
     
     1．用兆欧表测其绝缘电阻，若绝缘电阻为零或接近于零，则判为击穿；或进行二次升压试验，电压逐步施加，若是击穿，在电压加到一定值时，可观察到击穿点附近出现连续的火花放电或发热冒烟，则判为击穿。若第二次施压，电压上升了又下降，电流表的指针摆动剧烈，则判为飞弧不合格。
     
     2．若绝缘电阻没有太大变化，或二次升压后可持续1min无击穿动作，则认为第一次击穿是空气间隙击穿（尘埃等物质引起），我们通常称为飞弧 。外加电压消失后，击穿间隙立即自行复原，变压器的绝缘电阻不会发生变化，变压器的绝缘性能没有发生变化，不能判定为不合格。
     
三、试验所用高压设备的容量的计算与分析
     
     试验所用设备中升压变压器容量应根据被测变压器的容量来决定。如果容量太小，施压时因泄漏电流剧增会造成变压器输出电压明显降低，影响对测试结果的正确判断。升压变压器一般要满足两个条件：（1）在正常连续耐压试验时，变压器绕组温升不应超过允许值；（2）当被测变压器击穿时变压器要能提供足够大的电流通过绝缘的击穿点。
     
     根据第一个条件可用近似公式估算升压变压器容量：
       
       其中：P——试验变压器容量，kVA
           f——试验频率，HZ
           U——试样绝缘几何容量，
     
     如果按式（3-1），低压变压器耐压试验变压器容量一般选用0.5kVA以上是可行的，但由于变压器容量与其短路阻抗有关，变压器短路阻抗必须足够小，以保证在可能最小试验电压下被试变压器击穿时电流输出不小于0.5A，该电流值是IEC规定的。此电流实际上也就是变压器输出时高压绕组的短路电流，一般 ％取5～10之间。因此变压器容量可用式（3-2）表示。
   
     
     其中：S——变压器容量，KVA
           Umax——变压器输出最高试验电压，KV
           Umin——变压器输出最小低试验电压，KV
           I——试样击穿时变压器必须输出的电流， 规定
           uk％——变压器短路阻抗百分值，在5～10之间。
     
     根据低压电器产品标准取 Umax＝3.5KV，Umin＝1KV, I=0.5A, uk％取10，代入式（3-2）得：
   
     
     从上面的计算结果可以看到一般情况下试验变压器容量大于0.6 kVA即可，但考虑留有余地取0.75 kVA。
     
四、耐压试验设备动作电流
     
     低压变压器耐压试验中，在试验电压作用下，变压器绝缘介质中的电场强度达到某一临界值时，其绝缘性能开始丧失，泄漏电流剧增，当达到耐压设备高压侧过电流继电器预先规定的电流值时，继电器动作，切断高压输出。耐压试验一般均以继电器动作与否来判定是否击穿，因此过电流继电器的电流整定直接关系到对试品能否正确评判，一般低压电器相关标准明确规定 100mA为高压侧过电流继电器的整定值。
     
     耐压试验，又称电气强度试验或介电强度试验，是证明设计、选材和制造工艺的合理性。也是考核变压器安全性能的非常重要的试验项目之一。其目的在于检验变压器能否在实际运行中长期工作，而不致发生绝缘被施加的额定电压出现飞弧事故。