程控工频耐压试验装置是电力设备绝缘性能测试的关键设备,其核心模块包括调压器、试验变压器和分压器三大组成部分,各模块协同工作实现精确的耐压测试。
调压器是试验装置的控制核心,负责将电网电压平滑调节至所需试验电压。现代程控装置采用电子式调压器,通过晶闸管或IGBT功率器件实现无触点调压,具有响应速度快、调节精度高、无机械磨损等优点。调压器采用逼近式调压算法,在接近目标电压时自动降低升压速度,确保电压平稳上升,避免过冲对试品造成冲击。调压器内置过流保护功能,当试品击穿或电流异常时立即切断输出,保护试验变压器和试品安全。调压器还具备零位启动联锁功能,确保每次试验从零电压开始,避免误操作。
试验变压器是能量转换的核心部件,将调压器输出的低电压升压至试验所需的高电压。试验变压器采用干式或油浸式结构,绝缘等级高,容量根据试品容量选择。试验变压器设计时需考虑短路阻抗、温升、局放等参数,确保在额定电压下长期稳定运行。试验变压器高压侧采用多层屏蔽结构,减少局部放电,提高测试精度。对于大容量试品,试验变压器需具备足够的短路容量,在试品击穿时能承受瞬时短路电流。

分压器是测量系统的关键部件,将高压信号按比例转换为低压信号供测量装置采集。分压器采用电阻分压或电容分压方式,精度可达0.5级。分压器需具备良好的线性度和温度稳定性,在宽温度范围内保持分压比不变。分压器高压端采用均压环设计,改善电场分布,防止电晕放电。分压器低压输出端采用屏蔽电缆连接至测量装置,减少电磁干扰。分压器需定期校准,确保测量精度符合标准要求。
三大模块通过控制系统协调工作。控制系统采集分压器信号,与设定值比较,通过PID算法控制调压器输出,实现闭环控制。系统具备自动升压、保压、降压功能,可设定升压速度、试验时间、过流保护值等参数。试验过程中实时显示电压、电流、时间等参数,记录试验数据,生成试验报告。程控工频耐压试验装置通过三大核心模块的精密配合,实现了耐压试验的自动化、精确化和安全化,为电力设备绝缘性能评估提供了可靠手段。