轻型高压试验变压器是一种用于电力设备绝缘测试、高压电气试验的紧凑型设备,通常要求体积小、重量轻、便于携带,同时具备高电压输出能力。以下是其设计构思及工艺流程的详细说明:
1. 核心需求分析
高压输出:需满足试验所需的高电压和低电流。
紧凑轻量化:采用轻质材料(如铝合金壳体)和优化结构设计,降低整体重量。
高效节能:通过漏磁控制、低损耗铁芯设计提高能效。
安全性与可靠性:具备过压、过流保护,绝缘性能好,适应恶劣环境。
2. 关键技术选择
铁芯材料:
选用冷轧硅钢片或非晶合金,降低空载损耗和噪声。
绕组设计:
初级绕组(低压侧):铜箔或利兹线(多股绞合线)绕制,降低涡流损耗。
次级绕组(高压侧):分层分段绕制,减少层间电压分布不均。
绝缘结构:
采用环氧树脂浇注或SF6气体绝缘,缩小体积并增强绝缘性能。
高压引线使用屏蔽电缆,防止表面闪络。
调压方式:
自耦调压:通过移动碳刷调节初级线圈匝数,实现平滑调压。
变频谐振:结合变频电源和谐振电抗器,适用于大容量试验。
3. 结构设计
外壳:铝合金或复合材料壳体,轻便且散热性好。
冷却系统:自然冷却(小型设备)或强制风冷(大型设备)。
高压输出端:配备防晕罩或均压环,优化电场分布,抑制电晕放电。
控制模块:集成过压、过流保护电路,数字显示电压/电流值。
二、轻型高压试验变压器工艺流程
1. 铁芯制作
硅钢片加工:
裁剪冷轧硅钢片至所需尺寸,堆叠形成柱状铁芯。
退火处理消除应力,提高磁导率。
装配铁芯:
组装铁芯柱和铁轭,确保接缝紧密以减少磁滞损耗。
2. 绕组制造
初级绕组绕制:
使用铜箔或利兹线绕制低压线圈,层间插入绝缘纸或聚酯薄膜。
绕制后进行真空浸漆处理,固化绝缘层。
次级绕组绕制:
采用分段绕制工艺,每段线圈串联连接,降低层间电压梯度。
高压引线焊接至线圈出头,外包绝缘套管。
3. 绝缘处理
环氧树脂浇注:
将绕组和铁芯放入模具,灌注环氧树脂并抽真空,排除气泡。
固化后形成一体化绝缘结构,提升机械强度和防潮性。
SF6气体绝缘(可选):
在金属壳体内充入SF6气体,适用于高海拔或高湿度环境。
4. 装配与调试
外壳组装:
将浇注后的铁芯-绕组单元装入铝合金壳体,密封接缝。
安装高压插座、防晕罩和均压环。
调压系统安装:
自耦调压型:安装碳刷和调压手柄,确保接触良好。
变频谐振型:连接变频电源和谐振电抗器,配置控制模块。
测试与校准:
空载试验:检测铁芯损耗和空载电流。
负载试验:施加额定电压,验证输出稳定性和温升。
绝缘电阻测试:使用兆欧表检测绕组对地绝缘电阻。
