多倍频感应耐压试验装置原理

　　变压器线圈的绝缘分为主绝缘和纵向绝缘。主绝缘又称水平绝缘，是指线圈与除自身以外的其他结构件的绝缘，包括其与油箱、铁芯、夹子、压板的绝缘，同相其他线圈的绝缘，以及不同相线圈的绝缘。绝缘（相间绝缘）。纵向绝缘是指线圈本身内部的绝缘。它包括匝间绝缘、层间绝缘和线段之间的绝缘。在外建工频耐压电气试验中，只对变压器绕组的主绝缘进行试验。随着变压器电压等级的提高和容量的增加，其匝间绝缘相对较弱，但外加工频耐压。电气试验不能试验变压器的纵向绝缘。

　　由于感应耐压试验采用自激法加压，如果试验方法选择合理，可以同时试验变压器的主绝缘和纵向绝缘。考虑到变压器铁芯的磁饱和问题，电感耐压电源常采用倍频电源，因此电感耐压也称为倍频电感耐压。

　　变压器绝缘缺陷引起的故障分析：

　　与变压器的主绝缘，即绕组之间以及绕组与铁芯之间的绝缘相比，变压器的另一个重要绝缘性能指标是纵向绝缘。国家标准和国际电工委员会（IEC）标准规定的“感应耐压试验”是专门用于测试变压器纵向绝缘性能的试验方法之一。

　　变压器的纵向绝缘主要取决于组内的绝缘介质——漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶。不同类型的变压器可能包含一种或多种这些绝缘介质。纵向绝缘电介质很难保证100%的纯度，难免会混入固体杂质、气泡或水分，在生产过程中会受到不同程度的破坏。变压器在运行过程中的最高场强将集中在这些缺陷上。长期负载运行的温升会降低绝缘介质的击穿电压，引起局部放电，电介质通过外加可变电场吸收的功率会显着增加，即介电损耗。,导致电介质严重发热并增加电介质的电导率。这部分的大电流也会产生热量，导致电介质的温度不断升高，而温度的升高反过来又会增加电介质的电导率，形成长期的恶性循环，最终导致电介质的热击穿和整个变压器的破坏。该故障表现为变压器空载电流和空载功耗显着增加，绕组出现烧毁、飞弧、振动、啸叫等不良现象。

　　感应耐压试验原理：

　　变压器刚出厂时，长期没有在恶劣的环境中进行测试，也没有外接额定电压和频率的电源作为长期测试。结果，绕组匝与段之间的电压不足以达到介电缺陷处的击穿电压，这很难引起。绝缘缺陷处的放电和击穿，这种具有潜在绝缘故障的变压器的空载电流和空载功耗与绝缘性能良好的同类变压器差别不大，因此很难发现这些隐患。

　　感性耐压对变压器施加两倍以上额定电压的电压，可在纵向绝缘缺陷处建立更高、更集中的场强，绕组匝间、层间、段间的电压达到并超过击穿电压。介电缺陷。应用于变压器的电感耐压试验的频率是额定频率的两倍以上，较高的频率可以大大降低固体电介质的击穿电压，使绝缘缺陷更容易被击穿。感应耐压试验规定的外加电压的作用时间也能保证绝缘缺陷的击穿，因此感应耐压能可靠地检测变压器的好坏。

　　之所以在感应耐压试验中外接电源给变压器的频率是额定频率的两倍以上，是因为变压器的励磁电流i主磁通幅值Øm的特性曲线一般设计成接近弯曲额定频率和额定电压下的饱和部分，如图1所示，主磁通Øm由工频恒定时施加的电压U决定，即：

　　U=E=4.44WfØm

　　其中，U为外加电源电压（V），E为通电绕组的感应电动势（V），f为外加电源频率（Hz），W为通电绕组匝数（n)。

　　因此，对变压器施加高于额定电压两倍的电压，必然导致铁芯严重饱和，主磁通Øm增大。如图1所示，励磁电流i会急剧增加，导致变压器发热烧毁；为了使变压器增加两倍电压在电压以上时铁芯仍未饱和，需要将电源的频率提高到两倍以上的频率。

　　电感耐压试验在变压器一次侧加一个电压两倍以上、频率两倍以上的电源。变压器的主磁通会使原副边同时感应感应电动势E1和E2，处于额定工况。高出两倍以上，因此感应耐压试验可以同时测试主副绕组的纵向绝缘性能。当然，也可以根据需要从变压器的二次侧进行测试。外加电压应为变压器额定工作条件下空载电压的两倍以上，频率也应为额定频率的两倍以上。