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雷电冲击试验标准及试验波形分析

时间:2022-12-07 阅读:

特高压电力旗下的雷电冲击电压发生器可以帮助众多电力工作者更加方便的进行各类电力测试。

雷电脉冲发生器主要部件介绍(图1)

变压器雷电冲击试验主要用于评估变压器对雷电冲击波的绝缘水平,是变压器绝缘试验的主要项目。在变压器雷电冲击试验中,国家标准(CB1094.3-2017)《电力变压器第3部分:绝缘水平、绝缘试验和外部绝缘空气间隙》规定了变压器全波雷电冲击试验和标准雷电斩波冲击试验的标准。

测试标准波形标准:

在大型电力变压器和电抗器的冲击试验中,使用冲击电压发生器进行试验。由于其小的绕组电感和/或大的脉冲电容,通常不可能获得指定的波形。此时,应允许波形具有较大的偏差。

由于被测变压器的脉冲电容是恒定的,为了获得满足要求的波前时间Ti或上升率,只能减小串联电阻值,但不能太大,以避免电压波形峰值处的过度振荡。为了获得较小的波前时间(最好在规定范围内),可以允许其振荡峰值和/或过冲值大于GB/T16927.1中规定的5%电压波形峰值。此时,必须同时考虑振荡峰值和波前时间。通常,即使波前时间延长到制造商和用户协商的极限值,振荡峰值也应尽可能不大于10%。试验电压应按照GB/T16927.1规定的原则进行测量。

雷电冲击电压发生器

对于大型电力变压器,尤其是中压和低压绕组,在半峰值时间T可能无法达到规定的偏差值。这些绕组的电感可能小到足以导致波形振荡。对于这一问题,可以采用以下方法在一定程度上解决,如增加冲击发生器的电容、采用并联运行模式、调整串联电阻,或对未测试绕组的端子或被测试绕组的未测试端子使用专用测试接线。

当未测试绕组的端子通过阻抗接地而不是直接接地时,绕组的等效电感将显著增加。对于直接接地端子,仅包括漏电感(由短路阻抗确定)。对于通过阻抗接地的端子,主电感是主电感,这可以使等效电感比直接接地高100~200倍。

当任何未测试的端子通过阻抗接地时,必须确保任何未测试端子上的接地电压不超过:对于星形连接绕组,端子额定雷电耐受电压的75%;

对于角绕组,为端子额定雷电耐受电压的50%(由于角端子上的接地电压极性相反)。

当电感太小和/或冲击发生器的电容太小,导致波形振荡时,反向极性振幅不得超过第一峰值的50%。根据该限值,附录中给出了冲击发生器的电容器选择和波形调整指南。

波前时间1.2±30%μS半峰时间50±20%μS然而,在对特高压、大容量变压器和换流变压器进行雷电冲击试验时,由于试验对象入口处的高电压水平和大电容,波前时间通常难以满足上述试验标准的要求;虽然在标准中超调量小于5%的情况下也允许有较长的波前时间,但测试波形应尽可能接近标准雷电冲击波形,变压器测试对象的绝缘水平评估应更加严格。

测试电路分析表明,雷电冲击测试的主要设备是冲击电压发生器、电容分压器和冲击测量系统。脉冲电压发生器利用电容器的并联充电和串联放电来获得高压雷电脉冲波形。


标签: 雷电冲击电压发生器试验装置