電抗器(變壓器)的雷電沖擊和操作沖擊試驗導則

本導則等效采用IEC722(1982)《電抗器(變壓器)的雷電沖擊試驗與操作沖擊試驗的導則》웃유ღ♋♂。本導則引用了GB 311.2～311.6—83《高電壓試驗技術》和GB 1094.3—85《電力變壓器  第三部分  絕緣水平和絕緣試驗》中的內容ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。

1⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓、范 圍

本導則的目的是對電力變壓器的雷電沖擊和操作沖擊試驗的現行方法提供一個準則并作一些說明☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；，以作為GB 1094.3—85的補充❣❦❧♡۵。本導則的內容通常也適用于電抗器⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，至于電磁式電壓互感器也可以參照執行⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。

本導則包括試驗電路ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ、接線㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、波形及試驗時接地웃유ღ♋♂、故障檢測方法✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅、試驗程序웃유ღ♋♂、測量技術以及試驗結果分析等方面ⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ。本導則所述的一切試驗技術☈⊙☉℃℉❅，盡可能采用GB 311.2～311.6—83中所規定的內容㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂。

2㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂、總 則

本導則是以通用的沖擊電壓發生器對電抗器(變壓器)進行雷電沖擊和操作沖擊試驗為基礎而編制的⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。至于另用電容器組對變壓器的低壓或中壓繞組放電✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥，產生操作沖擊波的方法也是適用的⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓。但對于在電路中另加串聯電感調波❣❦❧♡۵，對高壓繞組傳遞一種弱衰減振蕩波的方法☾☽❄☃，本導則沒有涉及⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。本導則不規定其它產生或模擬操作沖擊波的方法✤✥❋✦✧✩✰✪✫✬✭✮✯❂✡★✱✲✳✴，如從低壓或中壓繞組通入直流勵磁電流然后截斷㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，用工頻電壓的一個周波或某一段波形等方法⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。

選擇電抗器(變壓器)的雷電沖擊和操作沖擊試驗時的試驗電路及端子接線有不同的考慮☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；。雷電沖擊試驗時㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉，電抗器(變壓器)所有端子和繞組均可分別地按規定的耐受電壓水平值進行試驗㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉；但在操作沖擊試驗下⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，由于各繞組之間主要是靠磁耦合傳遞電壓☈⊙☉℃℉❅，一個繞組加壓時♀☿☼☀☁☂☄，則傳遞至其它非試繞組的端電壓是一定的⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，因此規定的耐受電壓水平只能在一個繞組上達到✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅。

電抗器的雷電沖擊試驗與變壓器相似⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺，在本導則中是放在一起敘述的♀☿☼☀☁☂☄。但在操作沖擊試驗中㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦，電抗器和變壓器有不同的考慮㈧㈨㈩⑴⑵⑶⑷⑸⑹⑺⑻⑼⑽⑾⑿⒀⒁⒂，且出現的問題也不完全一樣ⓚⓛⓜⓝⓞⓟⓠⓡⓢ，故分別加以敘述ⒺⒻⒼⒽⒾⒿⓀⓁⓂⓃⓄⓅⓆⓇⓈⓉ。

3㊀㊁㊂㊃㊄㊅㊆㊇㊈㊉、標準波形

按GB 1094.3—85的規定ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，試驗時采用的標準波形為：

a.雷電沖擊全波：1.2±30%/50±20%μs①②③④⑤⑥⑦⑧⑨⑩⑪⑫⑬⑭⑮⑯；

b.雷電沖擊截波：截斷時間2～5μsⓣⓤⓥⓦⓧⓨⓩ，過零系數接近于0.3(0.25～0.35)⒃⒄⒅⒆⒇⒈⒉⒊⒋⒌⒍⒎⒏⒐⒑⒒⒓；

c.操作沖擊波：視在波前時間(T1)為20～250μs❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣，超過90%峰值的時間(Td)至少為200μsⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ，從視在原點到第一個過零點的時間(TZ)至少為500μs⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯。確定波形的方法見GB 311.3—83的有關規定♀☿☼☀☁☂☄；操作沖擊波見本導則圖1⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤。

圖1電抗器(變壓器)的操作沖擊波形

4❣❦❧♡۵、試驗電路

按試驗設備❣❦❧♡۵，試品及測量裝置的實際布置⒜⒝⒞⒟⒠⒡⒢⒣⒤，可分為下述三個基本電路(參見圖2)：

a.主電路：包括沖擊電壓發生器❣❦❧♡۵，附加調波元件及試品ⓊⓋⓌⓍⓎⓏⓐⓑⓒⓓⓔⓕⓖⓗⓘⓙ；

b.測量電路㈠㈡㈢㈣㈤㈥㈦；

c.截斷波電路(產生截波用)☈⊙☉℃℉❅。

圖2  典型的沖擊試驗電路圖

 Cg—發生器電容✺ϟ☇♤♧♡♢♠♣♥；CL—負荷電容☾☽❄☃；Ct—試品等值電容⑰⑱⑲⑳⓪⓿❶❷❸❹❺；Lt—試品等值電感☾☽❄☃；

Rsi—串聯制動電阻(波前電阻)⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯；Rse—外部串聯制動電阻(或波前電阻)❋❀⚘☑✓✔√☐☒✗✘ㄨ✕✖✖⋆✢✣；

Rp—并聯電阻(波尾電阻)✵✶✷✸✹✺✻✼❄❅；Zc—截斷電路中的附加阻抗⒥⒦⒧⒨⒩⒪⒫⒬⒭⒮⒯⒰⒱⒲⒳⒴⒵❆❇❈❉❊†☨✞✝☥☦☓☩☯；Z1—分壓器高壓臂阻抗☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；；

Z2—分壓器低壓臂阻抗

注：由于試驗設備不同☧☬☸✡♁✙♆。，、＇：∶；；RsiRse可能只有一個☾☽❄☃。

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