工頻耐壓試驗裝置是根據DL/T848.2-2004行業標準而設計生產的。GZ全套工頻耐壓試驗裝置由YDJ（TDM、GYC、YDQ）系列工頻耐壓試驗變壓器和MLXC/MLTC控制箱（臺）組成，其中控制箱（臺）由調壓器、測量、控制及保護等部分組成的一體化裝置。適用于力系統、工礦企業、科研部門等對各種高壓氣設備、器元件、絕緣材料進行工頻高壓下的絕緣強度試驗。
1.1 產品分類
產品分為一體式裝置和分體式裝置兩類。
1.2 產品型號
產品型號：
GZ X --- XXX / XXX
一、 產品結構
工頻耐壓試驗裝置采用單框芯式鐵芯結構。初級繞組饒在鐵芯上，高壓繞組在外，這種同軸布置減少了漏磁通，因而增大了繞組間的耦合。產品的外殼制成與器芯配合較佳的八角形結構，整體外形顯得美觀大方。其外部結構圖見圖1，內部結構圖見圖2。
圖1：單臺試驗變壓器 圖2：單臺試驗變壓器內部結構圖
外部結構示意圖
1—短路桿D 2—均壓球 3—高壓套管 4—變壓器提手
5—油閥 6、7—次壓輸入a、x 8、9—測量端子E、F 10—變壓器外殼接端
11—高壓尾X 12—高壓輸出A 13—高壓硅堆 14—變壓器油
15—鐵芯 16—次低壓繞組 17—測量繞組 18—二次高壓繞組
在試驗變壓器中，a、x為低壓輸入端子，E、F為儀表測量端子，A、X為高壓輸出。
二、 工作原理
GZ系列工頻高壓耐壓試驗裝置由高壓試驗變壓器和控制箱（臺）組成，其中控制箱（臺）是集調壓器、測量、控制、保護及信號等部分組成的一體化裝置。
高壓試驗變壓器采用單框芯式鐵芯，初級繞組繞在鐵芯上，測量繞組和高壓繞組采用絕緣筒繞制并套在初級繞組外，系同軸布置結構。通過調節控制箱（臺）內的調壓器輸出壓，接入高壓試驗變壓器的初級繞組，根據磁感應原理，可獲得需要的高壓壓。
1、
圖4：三臺試驗變壓器串級接線原理圖
圖中：P—容量(kVA) V—壓(kV) G1、G2—絕緣支架
2、三臺工頻耐壓試驗變壓器串級獲得更高壓的接線原理見圖5。串級高壓試驗變壓器有很大的性，因為整個試驗裝置由幾臺單臺試驗變壓器組成，單臺試驗變壓器容量小、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，在苐上等和**級的每個單元試驗變壓器中都有一個勵磁繞組A1、C1和A2、C2。在三臺串級試驗變壓器基本原理中，低壓源加在試驗變壓器Ⅰ的初級繞組a1x1上，單臺試驗變壓器Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的輸出壓都是V。勵磁繞組A1、C1給**級試驗變壓器Ⅱ的初級繞組供；**級試驗變壓器Ⅱ的勵磁繞組A2、C2給第三級試驗變壓器Ⅲ的初級繞組供。**級試驗變壓器Ⅱ和第三級試驗變壓器Ⅲ的箱體分別處在對為1V和2V的高位上，所以箱體對是絕緣的，試驗變壓器Ⅰ的箱體是接的。這樣苐上等、**級、第三級試驗變壓器對的額定輸出壓分別為1V、2V、3V；其額定容量分別為3P、2P、1P。
三、 使用方法
1、 試驗變壓器做被試品的工頻耐壓試驗使用接線原理圖見圖6。
圖5：被試品工頻耐壓試驗裝置接線圖
圖中：R1—限流阻 FRC—阻容分壓器 RF—球間隙保護阻
注：高壓尾必須可靠接
工頻耐壓試驗裝置中限流阻R1應根據試驗變壓器的額定容量來選擇。如高壓側額定輸出流在100~300mA時，可取0.5~1Ω/V(試驗壓)；高壓側額定輸出流為1A以上時，可取1Ω/V(試驗壓)。常用水阻作為限流阻，管子長度可按150kV/m考慮，管子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阻值)。
球間隙及保護阻：當壓超過球間隙整定值時(一般取試驗壓的110%~120%)，球間隙放，對被試品起到保護作用。球間隙保護阻可按1Ω/V(試驗壓)選取。
在工頻耐壓試驗中，低壓側測量壓(儀表壓)不是非常準確的，其原因是由于試驗變壓器存在著漏抗，在這個漏抗上必然存在著壓降或容升，使試品上的壓低于或高于低壓側測量壓表上反映出來的壓。工頻耐壓試驗時，被試品上的壓高于試驗變壓器的輸出壓，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然存在著壓降。為了準確測量被試品上所施加的壓，因此常在高壓側接入FRC阻容分壓器來測量壓(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，明確相互間聯系方法。并有專門人監護現場安荃及觀察試品狀態。
(2) 被試品應先清掃干凈，并優良干燥，以免損壞被試品和試驗帶來的誤差。
(3) 對于大型試驗，一般都應行空升試驗。即不接試品時升壓至試驗壓，校對各種表計，調整球間隙。
(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時突然合閘。也不能突然切斷源，一般應在調壓器降至零位時拉閘。
(5) 當壓升至試驗壓時，開始計時，到1min后，迅速降壓到1/3試驗壓以下時，才能拉開源。
(6) 在升壓或耐壓試驗過程中，如發現下列不正常情況時，應立即降壓，切斷源。停止試驗并查明原因：①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阻，檢查絕緣情況。
2、 試驗變壓器在做被試品的直流耐壓或泄露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6：高壓直流泄露試驗接線圖
圖中：VD—高壓硅堆 R1—限流阻 C1—高壓濾波容
FRC—阻容分壓器 CX—被試品 μA—帶保護微安表
泄露試驗中限流阻R1選擇在額定輸出壓時，輸出端短路流不超過高壓硅堆的*大整流。如壓硅堆的*大整流流為100mA時用于60kV的試驗裝置中，限流阻按R1=60/0.1=600kΩ選擇。限流阻還應具有足夠的容量和沿面放距離。
高壓濾波容C1一般選擇在0.01~0.1μF，當被試品的容量很大時，C1可省略不用。
泄露試驗的操作及注意事項
(1) 試驗前應先檢查被試品是否停，接放，一切對外連線是否擦干凈。要嚴防將試
驗壓加到有人工作的部位上去。
(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、與操作人員的安荃距離，被試品的外殼是否可靠接，要按安荃規程中所規定的內容進行試驗。
(3) 對于大容量設備應緩慢升壓，防止被試品的充流燒壞微安表。必要時應分級加壓，分別讀取各級壓下微安表的穩定讀數。
(4) 試驗過程中，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，切斷源，并查明原因，詳細記錄。
(5) 試驗完畢，降壓，切斷源后應將被試品及試驗裝置本身充分放。
五、注意事項
1、 按照您所進行的試驗接好工作線路。試驗變壓器的外殼以及操作系統的外殼必須可靠接。試驗變壓器高壓繞組的X端(高壓尾)以及測量繞組的F端必須可靠接。
2、 做串級試驗時，**級、第三級試驗變壓器的低壓繞組的X端，測量繞組的F端以及高壓繞組的X端(高壓尾)均接本級試驗變壓器的外殼。**級、第三級試驗變壓器的外殼必須通過絕緣支架接。
3、 接通源前，操作系統的調壓器必須調到零位后方可接通源，合閘，開始升壓。
4、 從零開始均勻旋轉調壓器手輪升壓。升壓方法有：快速升壓法，即20s逐級升壓法；慢速升壓法，即60s逐級升壓法；極慢速升壓法供選用。壓從零開始按一定的升壓方式和速度上升到您所需的額定試驗壓的75%后，在以每秒2%額定試驗壓的速度升到您所需的額定壓，并密切注意測量儀表的指示以及被試品的情況。升壓過程中或試驗過程中如發現測量儀表的指示及被試品情況異常，應立即降壓，切斷源，查明情況。
5、 試驗完畢后，應在數秒內勻速的將調壓器返回至零位，然后切斷源。
6、 本產品不得超過額定參數使用。除試驗必須外，決不允許全壓通或斷。
7、 使用本產品做高壓試驗時，出熟悉本說明書外，還必須嚴格執行國家有關標準和操作規程。可參照GB311-83《高壓輸變設備的絕緣配合，高壓試驗技術》；《氣設備預防性試驗規程》等。
六、試驗變壓器的容量選擇
標稱試驗變壓器容量Pn的確定公式：Pn=kVn 2ωCt×10-9
式中：Pn——標稱試驗變壓器容量(kVA)
Vn——試驗變壓器的額定輸出高壓的有效值(kV)
k ——安荃系數。k≥1，標稱壓Vn≥1MV時，k=2；標稱壓較低時，k值可取高一些。
Ct——被試品的容量(pF)
ω——角頻率，ω=2πf， f——試驗源的頻率
被試設備的容量Ct可由交流橋測出。Ct的變化很大，可由設備的類型而定。典型數據如下：
簡單的棒式或懸式絕緣子 幾十微法
簡單的分級套管 100~1000pF
壓互感器 200 ~ 500pF
力變壓器 〈 1000kVA ~1000pF
〉1000kVA 1000~10000pF
高壓力纜和油浸紙絕緣 250~300pF/m
氣體絕緣 ~60pF/m
封閉變站，SF6氣體絕緣 100~10000pF
對于不同的試驗壓Vn，選擇不同的(適當的)安荃系數k。以下列出不同的Vn所選用的k值供參考。
Vn =50~100kV k = 4
Vn =150~300kV k = 3
Vn 〉300kV k = 2
七、控制箱（臺）使用說明
本系列控制箱（臺）是根據高壓試驗變壓器的使用范圍而設計生產的，其功能有：
A、 合閘聲光報警；
B、 計時聲光報警；
C、 子式低壓流保護（箱式）；
D、 高壓壓直讀；
E、 耐壓試驗時間自由設定（數顯）；
F、 移動式結構（臺式）
