变压器雷电冲击试验方法及试验结果判断

雷电冲击试验

有关冲击试验名词的一般定义，对试验电路的要求，对于许可的测量设备的性能试验及定期校验均见GB 311.2~311.6-83《高电压试验技术》。更详细的资料见有关变压器冲击试验的国家标准。

油浸式变压器的试验电压通常是用负极性的,以减少试验电路中出现异常的外部闪络的危险。

试验期间，套管的火花间隙可以拆除或者将其增大以避免闪络当变压器内部或外部装了限制传递瞬变过电压用的非线性元件或避雷器时，试验过程中用示波图判可能产生困难，对于这种特定情况下的冲击试验方法应在事先进行讨论。

试验冲击波应是标准雷电冲击全波:1.2士30%/50士20%us。

有时，由于绕组电感小或对地电容大，这种标准冲击波形不能合理地得到，因而冲击波往往是振荡的。在这种情况下,经制造厂与使用部门协商，可以允许比较大的偏差。振荡冲击波的反极性峰值不应超过第一个峰的50%。

冲击波形问题也可以在试验期间选用某一合适的接地方法来解决。

冲击电路及测量时的连接在校准期间和全电压试验期间应保持不变。

试验顺序

试验顺序包括电压为50%~75%试验电压的一次冲击(标准冲击)以及其后的三次全电压的冲击。如果在任何一次冲击电压的施加期间，在电路中或在套管的火花间隙处产生了外部闪络,或者在任何规定测量通道上的示波图失效，则这一 次电压冲击可以不计，需重新施加一次。

可以使用大于50%峰值的额外的校准冲击波，但不必在试验报告中说明。

试验时的连接

在线路端子上试验时的连接

冲击试验的顺序是将冲击波连续地施加到被试绕组的每一个线端上。对于三相变压器，绕组的其他线端应直接接地或通过一个低阻抗(例如测量电流用的分流 器)接地。

如果绕组有一个中性点端子,这一中性点端子应直接接地或通过一个低阻抗(例如测量电流用的分流器)接地。油箱也应接地。

当试品为独立绕组的变压器时,所有非被试绕组的线端也应直接接地或通过阻抗接地,这样就保证在任何情况下在这些线端上产生的电压小于其额定雷电冲 击耐受电压的75%。

如为自耦变压器，当对最高电压绕组的线端试验时，如公共线圈的线端为直接接地或者通过测量电流用的分流器接地,则要合理地获得标准冲击波形可能有困难。当试验公共线圈的线端时，如高压绕组线端接地也有同样的情况。此时允许将这些未试的线端通过小于400Ω的电阻接地。另外在未试线端上出现的对地电压不应超过额定雷电冲击耐受电压的75%。

在低阻抗绕组的冲击试验中,在被试线端上得到正确的冲击波形是困难的，此时，经使用部门与制造厂协商，可以允许较大的偏差。将绕组的非被试端子通过电阻接地也可能简化这一问题。电阻值应小于500Ω。

而此电阻值的选择必须使在这些线端上所产生的电压小于其额定雷电冲击耐受电压的75%。在签订合同时，经双方协商也可以采用传递冲击波的方法。

中性点端子上的冲击试验

当一个绕组的中性点端子具有额定冲击耐受电压时,可由施加于三相绕组的任一线端上或连在一起的全部三个线端上的冲击试验来检验。中性点端子通过一个阻抗接地，并以标准的冲击波施加于线端时，该阻抗两端产生的电压峰值应等于该中性点端子本身的额定耐受电压值。施加于线端的冲击波峰值不作规定，但不应超过线端额定雷电冲击耐受电压的75%。

另一种方法是，将中性点端的额定耐受电压直接施加于中性点端子上，此时所有的线端均应接地。在这种情况下允许波前时间较长但不得大于13μS。

传递冲击波的方法

当低压绕组在运行中不会遭受来自低压系统的雷电过电压时,经制造与使用部门协商，该绕组可以用由高压绕组传递过来的冲击波进行试验。

当直接对低压绕组施加冲击波时，高压绕组上将受到过高电压的作用，尤其是当大范围的调压线圈在结构上靠近低压绕组时更是这样。此时，用上述传递冲击波法是正确的。

当采用传递冲击波方法时,低压绕组的试验应与相邻的较高电压绕组的冲击试验同时进行。低压绕组的线端通过电阻接地，其电阻值应使线端与地之间，或不同的线端间，或一个相线圈的两端之间的传输冲击电压峰值尽可能高，但不超过额定冲击耐受电压，电阻值小于5000Ω。

试验记录

在校正及试验期间所得到的示波图,应能清楚地表明施加电压的冲击波形(波前时间、波尾的半峰值时间)。

至少要使用一个以上的测量通道。在大多数情况下，记录被试绕组流向地中的电流的示波图将具有最好的示伤灵敏度。

记录从油箱流向地的电流或非试绕组中的传递电压，也是一种可供选择的合适的测量数值。

关于合适的扫描时间值，按相应国家标准的规定。

试验判断准则

如果全电压下所记录的电压和电流瞬变波形图与降低电压下所记录相应的瞬变波形图无明显差异时，则绝缘耐压试验合格。

详细地阐述示波图的试验记录和进行故障的真实记录与临界干扰进行鉴别，都需要有熟练的技能和丰富的经验。

如果对示波图之间可能存在的差异的分析有疑问时,则应再加三次全电压的冲击波，或者在该端子上重作全部冲击试验。

试验中可以采用辅助观察(如音响效果等)，可用它来验证所得到的示波图记录，但辅助观察办法本身不能作为直接证据。