干式試驗變壓器選型的核心在于確保設備能夠安全、可靠、準確地完成預定的高壓試驗任務。選型需遵循科學的步驟,結合關鍵參數綜合確定,具體流程如下:
一、確定試驗電壓(U)
1.1 基礎電壓信息收集
?
最大工作電壓(Um):明確被測試設備(如電纜、開關、變壓器等)的額定電壓及最高工作電壓,此為電壓參數確定的基礎依據。
?
試驗電壓標準:依據國家或行業標準(如GB、IEC、IEEE等),結合具體試驗類型確定需施加的試驗電壓。
1.2 常見試驗類型及電壓要求
?
工頻耐壓試驗:核心用于考核設備絕緣強度,試驗電壓通常為被測試設備額定電壓的2-3倍,部分場景下需更高電壓。
?
交流耐壓試驗:與工頻耐壓試驗原理相近,同為考核設備絕緣性能的核心試驗手段,電壓標準需參照對應行業規范。
1.3 選型核心原則與計算
試驗變壓器的額定輸出電壓必須大于或等于標準規定的最高試驗電壓。為應對未來可能的試驗需求變化及現場電壓波動,建議預留10%-20%的電壓余量。具體計算公式如下:
U選型 ≥ U試驗 × (1.1 ~
1.2)
其中,U選型為干式試驗變壓器額定輸出電壓,U試驗為標準規定的最高試驗電壓。
二、確定試驗容量(P)
容量是干式試驗變壓器選型中最關鍵的參數,直接決定設備能否提供足夠電流維持試驗電壓穩定,確保試驗順利進行。
2.1 關鍵電流參數計算
?
被試品的電容電流(Ic):對于容性負載(如電纜、長線路、GIS等),電容電流是主要電流消耗來源,計算公式為:
Ic = ω × Cx × U試驗(其中ω=2πf,f為試驗電源頻率;Cx為被試品電容量)。若無法獲取精確Cx值,可參考同類設備經驗數據或通過前期測量估算。
?
泄漏電流(Ir):指被試品絕緣介質的泄漏電流,通常遠小于電容電流,初步估算時可結合實際場景適度考量。
?
總電流(I總):試驗過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 容量選型計算與經驗參考
干式試驗變壓器所需容量需滿足試驗電壓與總電流的乘積,具體計算公式為:
P
≥ U試驗 × I總
不同容量被試品的選型經驗參考如下:
?
小容量設備(如絕緣子、互感器):通常選擇5kVA、10kVA容量規格。
?
中容量設備(如開關柜、短電纜):通常選擇50kVA、100kVA容量規格。
?
大容量設備(如電力變壓器、長距離電纜、GIS):需精確計算電容電流,容量可能達到幾百甚至幾千kVA。
三、確定電壓和電流的測量方式
測量方式的選擇直接影響試驗數據的準確性,需結合試驗精度要求合理確定:
?
低壓側測量:通過變壓器變比換算高壓側電壓,該方式成本較低,但測量精度較差,易受變壓器勵磁電流和負載變化影響,適用于對精度要求不高的常規試驗。
?
高壓側測量:分為內置分壓器和外接分壓器兩種方式。內置分壓器是干式試驗變壓器的常用配置,將精密電阻分壓器集成在殼體內,可直接測量高壓輸出,精度較高,為多數場景的首選方案;外接分壓器則通過獨立的標準分壓器進行測量,精度最高,常用于計量、校準等高精度試驗場景。
選型建議:對于要求精確的試驗,應優先選擇帶有內置分壓器或可配套外置分壓器的干式試驗變壓器。
四、考慮工作環境與便攜性
?
使用場景適配:干式變壓器雖具備較好的防潮性能,但在潮濕、多塵等惡劣環境下使用時,需選擇防護等級更高的型號(如IP54及以上),以保障設備使用壽命和試驗安全性。
?
移動性需求:若試驗場景頻繁變更,需頻繁移動設備,應選擇重量輕、體積小且配備滾輪的型號。干式變壓器相較于油浸式變壓器,在便攜性上具有天然優勢,可優先考量。
五、配套設備的選擇
干式試驗變壓器需與控制臺(操作箱)配套使用,配套設備的性能需與變壓器匹配,確保試驗系統整體穩定:
?
容量匹配:控制臺的輸出容量必須大于或等于干式試驗變壓器的額定容量,避免因容量不足導致試驗中斷或設備損壞。
?
功能需求:控制臺需具備核心功能,包括調壓(通常通過自耦調壓器實現)、實時測量、過流保護、過壓保護、試驗計時等,部分場景可根據需求增加數據記錄、遠程控制等擴展功能。