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变压器感应耐压测试仪技术原理及应用

1变压器感应耐压测试仪检测原理
相对于变压器的主绝缘即绕组与绕组之间以及绕组与铁心之间的绝缘而言，变压器还有另外一项重要的绝缘性能指标——纵绝缘。纵绝缘是指变压器绕组具有不同电位的不同点和不同部位之间的绝缘，主要包括绕组匝间、层间和段间的绝缘性能，而国家标准和国际电工委员会（IEC）标准中规定的“感应耐压试验”则是专门用于检验变压器纵绝缘性能的测试方法之一。
变压器的纵绝缘主要依赖于绕组内的绝缘介质棗漆包线本身的绝缘漆、变压器油、绝缘纸、浸渍漆和绝缘胶等等（不同种类的变压器可能包含其中一种或多种绝缘介质）；纵绝缘电介质很难保证100%的纯净度，难免混含固体杂质、气泡或水份等，生产过程中也会受到不同程度的损伤；变压器工作时的*高场强集中在这些缺陷处，长期负载运作的温升又降低绝缘介质的击穿电压，造成局部放电，电介质通过外施交变电场吸收的功率即介质损耗会显著增加，导致电介质发热严重，介质电导增大，该部位的大电流也会产生热量，就会使电介质的温度继续升高，而温度的升高反过来又使电介质的电导增加。如此长期恶性循环下去，*后导致电介质的热击穿和整个变压器的毁坏。这一故障表现在变压器的特性上就是空载电流和空载功耗显著增加，并且绕组有灼热、飞弧、振动和啸叫等**现象。可见利用感应耐压试验检测出变压器是否含有纵绝缘缺陷是极其必要的。

2感应耐压试验原理
变压器刚出产时，没有经过恶劣环境长时间的考验，外施其额定电压和频率的电源作试验，绕组匝间、层间和段间的电压不足以达到电介质缺陷处的击穿电压难以造成这些绝缘缺陷处的放电和击穿，这种存在绝缘故障隐患的变压器与绝缘性能良好的同类变压器的空载电流和空载功耗没有太大的差别，故而难以发现这些隐患。
感应耐压试验给变压器施加二倍额定电压以上的电压，可在纵绝缘缺陷处建立更高更集中的场强，绕组匝间、层间和段间的电压达到并超过电介质缺陷处的击穿电压；感应耐压试验给变压器施加频率在二倍的额定频率以上，较高的频率又可以大大降低固体电介质的击穿电压，使得绝缘缺陷更容易被击穿；感应耐压试验所规定的外施电压的作用时间亦可保证绝缘缺陷的击穿；故感应耐压试验可以可靠地检测出变压器纵绝缘性能的好坏。
感应耐压试验给变压器施加电源的频率之所以在二倍的额定频率以上，是因为：变压器的激磁电流i——主磁通振幅Фm的特性曲线一般设计在额定频率和额定电压下接近弯曲饱和部分（如图1所示），又因在电源频率不变的情况下，主磁通Фm决定于外施电压U:
U＝E＝4.44WfФm
U——外施电源电压，V
E——加电绕组的感应电动势，V
f——外施电源频率，Hz
W——加电绕组的匝数，n
所以给变压器加二倍额定电压以上的电压必然会导致铁心严重饱和，主磁通Фm增大△Фm，由图1可知激磁电流i会急剧增加，致使变压器发热烧毁；为使变压器在加二倍压以上铁心仍不饱和，则需要提高电源的频率至二倍频以上。
感应耐压试验给变压器原边加二倍压以上，二倍频以上的电源，变压器的主磁通会使原边和副边同时感应出感应电动势E1和E2，且分别是其额定工作状态下的二倍以上，所以感应耐压试验可以同时对主、副绕组进行纵绝缘性能的测试。当然，我们也完全可以根据需要从变压器的副边进行测试，不过所施加的电压应当是变压器额定工作状态下空载电压的二倍以上，频率同样是额定频率的二倍以上。
3同惠变压器专用感应耐压测试仪系统组成原理
常州同惠电子有限公司推出的变压器专用感应耐压测试仪是以intel公司80c196kc单片机芯片作为系统的控制和运算核心，由测量电路、控制切换电路、功率模块及用户界面电路共同组成，其关键技术为变频调压和精密测量。

4常州同惠电子有限公司TH2818XC产品特点

性能特点

■电子变压器低压参数快速扫描测试

■TH2818XC：LCR数字电桥+变压器48个独立引脚编程扫描

■中英文可选操作界面

■测试频率20Hz—300kHz,分辨率10mHz

■320×240点阵大型图形LCD显示

■直流电阻、匝比、漏感、极性等变压器参数测试能力

■30Ω,100Ω两种不同信号源输出阻抗

■0.05%的基本LCR参数测量准确度

■开路/短路/负载校准，变压器偏差扣除能力

■内建比较器,10档分选及档计数功能

■测试电平监视功能

■10点列表扫描功能

■电压或电流的自动电平控制ALC功能

■可选±10V（±100mA）及1A内部直流偏置源

■可选USB盘数据外存并与计算机交换数据

■20组内部仪器设定可供储存及调用

■40组内部变压器扫描设定可供储存及调用

■标准RS232C接口

■可选HANDLER,GPIB接口

■可选配计算机编程变压器参数软件

■TH2818X系列自动变压器测试系统是一种专用于各种电子变压器品质检验的多功能、自动化的变压器综合参数测试系统。该系统可提供20Hz-300kHz的测试频率，变压器扫瞄测试涵盖了变压器的各种低压参数，包括电感L、漏感量Lk、圈数比Turn-ratio、直流电阻DCR、阻抗Z、线圈间容量C，品质因素Q、串联等效电阻额ESR、相位Ps，引脚短路检查等。
本系统采用先进的数字采样技术及高速长寿命扫描测试夹具，使以往费时低效的变压器检验变得快速、**。该系统可选择多种输出阻抗模式，使测试仪器间因输出阻抗差异造成的电感量差异问题得以完善解决。选择电感量换算的圈数比测量技术，可大大改善低藕合系数变压器因漏磁过高引起之圈数比量测误差问题。

选择仪器提供100mA偏流源(选件)可以比其它同类产品高出近一倍的速度对网络变压器、滤波器等产品进行DC偏流测试，且测试结果可与Agilent4284A所测结果保持一致。
TH2818XC还是一种高精度、高速度、测试范围宽、6位测试分辨率的LCR数字电桥，提供了与TH2818型自动元件仪相同（除频响特性分析）的全部功能，可满足生产线质量保证、进货检验及实验室高**度测量的要求。

技术参数(TH2818XA/B/C变压器测试仪)

系统特性
TH2818XA	20 路变压器扫描测试+LCR 数字电桥
TH2818XB	20 路变压器扫描测试
TH2818XC	48 路变压器扫描测试+LCR数字电桥
测量功能
LCR 测试参数	\|Z\|,\|Y\|, C, L, X, B, R, G, D, Q, θDCR,匝比, 相位

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