交流高壓試驗變壓器又稱為交流試驗變壓器、試驗變壓器、高壓試驗變壓器、油浸式試驗變壓器、交直流試驗變壓器、諧振高壓試驗變壓器、電力高壓試驗變壓器、油浸式高壓交流耐壓機。試驗變壓器采用鐵殼結構或絕緣殼結構。后者重量輕，但散熱差，不能長期在室外使用。單臺的額定電壓限于1000千伏以下。更高電壓的試驗裝置常采用2～3臺串級構成。高額定電壓達2250千伏。但這種設備的利用率較低，并且短路電抗較大。產品具有體積小、重量輕、結構緊湊、功能齊全，通用性強和使用方便等特點。特別適用于電力系統、工礦企業、科研部門等對各種高壓電氣設備、電氣元件、絕緣材料進行匯頻或直流高壓下的絕緣強度試驗。是高壓試驗中*的重要設備。

交流高壓試驗變壓器在原理上與電力變壓器并無區別，但由于兩者之間的運行條件不同，因此交流高壓試驗變壓器在設計和使用上有自己的特點。例如

（1） 交流高壓試驗變壓器為單相設計，而電力變壓器一般為三相設計。

（2） 交流高壓試驗變壓器輸出為高電壓、小電流，容量小；而電力變壓器一般容量大。

（3） 交流高壓試驗變壓器絕緣裕度小，工作方式為間歇式工作；而電力變壓器絕緣裕度大，工作方式為連續方式。

（4） 交流高壓試驗變壓器工作在電容性負荷下；而電力變壓器工作在電感性負載下。

（5） 交流高壓試驗變壓器應能夠經受多次放電的考驗。

工作原理：

    輕型高壓試驗變壓器為單相變壓器，聯結組標號I.I.用二頻220V（10KVA以上為380V）電源接入系列操作箱（臺），經操作箱內自耦調壓器（50KVA以上調壓器外附）調節至0-200V（或0-400V）

電壓輸出至試驗變壓器的初級繞組，根據電磁感應原理，在試驗變壓器高壓繞組可獲得試驗所需的高電壓。

1、 單臺試驗變壓器的工作原理圖見圖3

圖3：單臺高壓試驗變壓器原理圖

2、單臺試驗變壓器工作原理圖見圖4，圖中高壓套管中裝有高壓硅堆，串接在高壓回路中作半波整流，以獲得直流高電壓。當用一短路桿將高壓硅堆短接時，可獲得工頻高電壓，作為交流輸出狀態，取消短路桿時，作為直流輸出狀態。

圖4單臺交直流試驗變壓器原理圖

圖中：D-短路桿              VD-高壓硅堆

3、三臺試驗變壓器串級獲得更高電壓的結線原理圖   5。串級高壓試驗變壓器有很大的優越性，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器輸出電壓容量小，電壓低、重量輕、便于運輸和安裝，它既然可串接成高出幾倍的單臺試驗變壓器輸出電壓組合使用，又可分開成幾套單臺試驗變壓器單獨使用。整套裝置投資小，經濟實惠。圖5中，在*級和第二級的每個單無試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C2和A2、C2。在三臺串級試驗變壓器基本原理圖中，低壓電源加在試驗變壓器I的；初級組a1×1組，單臺試驗變壓I、Ⅱ、Ⅲ的輸出電壓都是V。勵磁繞組A1、C1給第三級試驗I Ⅱ的初級繞組供電。第二級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器I Ⅱ的初級繞組供電。第二級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器Ⅱ的箱體分別處在對地為1V和2V的高電位上，氫箱體對地是絕緣的，試驗變壓器I的箱體是接地的。這樣*級、第二級、第三試驗變壓器對地的額定輸出電壓分別為1V、2V、3V、其額定容量分別為3P、2P、1P。

試驗變壓器高壓套管中的高壓硅堆未畫出，其原理與上圖相同。

四、使用方法：

1、試驗變做被試品的工頻耐壓試驗使用接線原理圖見圖6。

圖5：三臺試驗充壓器串級接七原理圖

圖中：P-容量（KV）  V-電壓（KV）   G1、G2-絕緣支架

 圖中：R1-限流電阻 FYQ-阻容分壓器 RF-球間隙保護電阻 G-球間隙   Cx-被試品

注：高壓尾必須可靠接地。

工頻耐壓試驗中限流電阻R1應根據試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側額定輸出電流在  100-300MA時，可取0.5-1Ω/V（試驗電壓）；高壓側額定輸出電流為1A以上時，可取1Ω/V（試驗電壓）。常用水電陰作為限流電阻，管于長度可按150KV/m考慮，管子和粗細應具有足夠的熱容量（水阻液配制方法：用蒸餾水加入適量硫酸銅配制成各種不同的陰值）。

球間隙及保護電阻：當電壓超過球間隙整定值時（一般取試驗電壓的110％-120％）球間隙放電，對被試品起到保護作用。球間隙保護電阻可按1Ω/V（試驗電壓）選取。

在工頻耐壓試驗中，低壓側測量電壓（儀表電壓）不是非常準確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏抗，在這上個漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的電壓低于或高于低壓側測量電壓表上反映出來的電壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的電壓高于試驗變壓器的輸出電壓，也就是所謂容升現象。感應耐壓試驗時。試驗變壓器的漏抗必須存在著壓降。為了準確測量被試品上所施加電壓，因此常在高壓側接入RCF阻容分壓器來測量電壓（見圖6）。

工頻耐壓試驗操作注意事項

（1）試驗人員應做好分工，明確相互間辦法。并有專門人監護現場安全及觀察試品狀態。

（2）被試品應清掃干凈，并干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。

（3）對丁大型試驗，一般都應先進行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗電壓，校對各種表計，調整間隙。

（4）升壓速度不能太快，并必須防止突然加壓。例如調壓器不在零位的突然合閘，也不能突然切斷電源，一般應在調壓器降至零位時拉閘。

（5）當電壓升至試驗電壓時，開始計時，到1min后，迅速降到1/3試驗電壓以下時，才能拉開電源。

（6）在升壓或耐壓試驗過程，如發現下列不正常情況時，應立即降壓，切斷電源，停止試驗并查明原因：①電壓表指針擺動很大；②發現絕緣燒焦或冒煙；③被試品內有不正常的聲音。

（7）耐壓試驗前后應測量絕緣電阻，檢查絕緣情況。

試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄漏試驗時接線原理圖如圖7。

注：此試驗應先抽出短路桿“D”，圖7中所示。

圖7：高壓直流泄漏試驗接線圖

圖：VD-高壓硅堆    R1-限流電阻    C1-高壓濾波電容

   FYQ-阻容分壓器    Cx-被試品    A-帶保護微安表

泄露試驗中限流電阻R1選擇在額定輸出電壓時，輸出端短路電電流不超過高壓硅堆的大整流電流。如電壓硅堆的大整流電流為100mA時用于60KV的試驗裝置中限流電陰按R1=60/0,1=600KΩ選擇。限流電阻按R1=60/01=600KΩ選擇，限流電阻應具有足夠的容量和沿面放電距離。高壓濾流電容C1一般選擇在0.01-0.1HF,當被試品的電容量很大時，C1可省略不用。

泄漏試驗的操作及注意事項

（1）試驗前應先檢查被試品是否停電，接地放電，一切對外連線是否擦凈。要嚴防將試驗電壓加到人工作部位上去。

（2）接好試驗裝置的接線后，應復查無誤后才可加壓。應特別注意檢查高壓設備及引線與地與操作人員的安全距離，被試品的外殼是否可靠接地，要按安全規程中所規定的內容進行試驗。

（3）對于大電容量設備應緩慢升壓，防止被試品的充電電流燒壞微安表。必要時應分級加壓，分別讀取各級電壓下微安表的穩定讀數。

（4）試驗過程，應密切監視被試品、試驗裝置、微安表，一旦發生擊穿、閃爍等異常現象應立即降壓，切斷電源，并查明原因，詳細記錄。

（5）試驗完畢，降壓，切斷電源后應將被試品及試驗裝置本身充分放電。