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电力变压器和电抗器的冲击试验波形标准

雷电冲击试验

波形

在大型电力变压器和电抗器的冲击试验中,由于其绕组电感小和/或冲击电容大,往往不可能得到规定的波形,此时应允许波形有较大的偏差。

由于被试变压器的冲击电容是一个常数,故为得到符合要求的波前时间T或上升率,只能减少串联电阻值,但又不能过分减少,以免电压波形峰值处的振荡过大。如果为了得到更小的波前时间(最好仍是在规定的范围内),可允许其振荡峰值和/或过冲值比GB/T16927.1规定的5%的电压波形峰值大一些。此时,必须对振荡峰值和波前时间同时兼顾。通常,即使将波前时间延长到制造单位与用户协商的极限值时,亦应尽使振荡峰值不大于10%。试验电压值的测量按GB/T16927.1规定的原则进行。

对于大型电力变压器,尤其是其中的中压和低压绕组,视在半蜂值时间T,可能达不到所规定的偏差值。这些绕组的电感可能小到使波形出现振荡。对于此问题,可用下述一些办法以得到某种程度上的解决,如增大冲击发生器电容、采用并联级运行方式、调节串联电阻或者对非被试绕组的端子或对被试绕组的非被试端子采用特殊的试验接线。

冲击电压发生器

当非被试绕组的端子通过阻抗接地而不是直接接地时,会使绕组的等效电感明显地增加,对于直接接地的端子,只含有漏电感(由短路阻抗确定)。对于通过阻抗接地的端子,主电感是占主要的,它可使等效电感比直接接地时高100倍~200倍。

当任何非被试端子通过阻抗接地时,必须确保任何非被试端子上的对地电压不超过:

对于星接绕组,端子额定雷电附受电压的75%;

对于角接绕组,端子额定雷电耐受电压的50%,(由于角接端子上的反极性对地电压)。

当电感太小和/或冲击发生器电容太小而使波形出现振荡时,反极性幅值不应超过第一个峰值的50%。根据这个限值,给出厂冲击发生器电容选择和波形调节的准则。

波尾截断的冲击波

截断时间

由于绕组结构及其布置不同,不同的截断时间T(其定义见GB/T16927.1)将在绕组的不同部位处产生不同的电气应力(电压和持续时间)。因此,不可能对一般的或特殊的变压器或电抗器规定一个最苛刻的截断时间。所以截断时间不作为规定的试验参数,只要求其符合GB1094.3规定的2μs~6μs范围。

但是,只有在截断时间几乎相同的情况下,才可以对截波的波形或数字记录进行比较。

截断冲击波的骤降陡度和反极性幅值

截断时各种特性参数,主要与截断电路的布置、截断电路的阻抗及试品的阻抗有关。它们均可用来决定骤降的陡度和反极性电压幅值。

在GB1094.3中,已限制振荡部分的反极性电压幅值不大于截断冲击电压幅值的30%。这一规定,实际上已成为截断电路布置的准则,此外,还可以在该电路中接人附加的阻抗Z以满足此限值。

截断回路外形尺寸应尽可能小以使骤降陡度最大,但是,应限制反极性振荡不超过30%。在多层式绕组中,层间阻抗会使骤降陡度降低,从而不能形成围绕零点的振荡。在GB1094.3中已建议采用触发型截断间隙,因为它能保持截断时间稳定,便于对截断前及截断后的波形或数字记录进行比较。只有在截断时间相同的条件下才能比较截断后的那部分波形。