GB 1094.4-2005 电力变压器 第4部分:电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则.pdf
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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(见图B.20)。 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。
7.3端子接线和故障探测方法
别墅标准规范范本7. 3. 1 端子接线
试品端子接线和接地的方式主要与所采用的故障探测方法有关。 变压器冲击试验时的接线在GB1094.3中有详细的叙述,至于电抗器,则在GB/T10229中有详细 叙述。通常,被试相绕组的非被试端子接地,非被试相绕组应短路接地。但是,为了改者波尾时间 2,非被试绕组经电阻接地是比较合适的(见第5章和7.1)。此外,被试绕组的非被试线端也可以同样 经电阻接地。 除了7.1中的波形调整方法外,还必须考虑以下因素: a) 如果已规定了端子在使用时直接接地或与一个低阻抗电缆相连,那么在试验时,该端子应直接 接地或经一个电阻值不超过该电缆波阻抗的电阻接地; b)为了进行冲击响应电流测量,可以认为经低阻分流器接地与直接接地等效。 当变压器内部或外部装有非线性元件或避雷器以限制瞬时传递过电压时,应预先对每种特殊情况 的冲击试验程序进行讨论。也可参见GB1094.3。
7. 3. 2故障探测方法
故障检测一般是通过检查施加试验电压和冲击响应电流的波形图或数据记录来实现的。 图2表示出各种可能采用的瞬态现象记录方式,它们可单独采用,也可同时采用,今列于下述项a) 项e)中。在验收试验中,主要是记录施加的试验电压波形和下列至少一个瞬态现象波形: a)中性点电流(适用于中性点在试验时可以接地的星形联结和曲折形联结绕组); b 绕组电流(适用于其他类型的绕组以及中性点在试验时不能接地的星接联结和曲折形联结绕 组): c)传递到邻近短路的非被试绕组上的电流,有时被称为电容传递电流; d)油箱电流; e)传递到非被试绕组上的电压。 有时将a)、c)、d)的总和或者b)、c)、d)的总和称为线电流。 电抗器试验时,不论是并联电抗器还是串联电抗器,c)和e)都不适用;由于其灵敏度比变压器试验 过要低,故d)也仅作为一种辅助的瞬态现象记录方式
有关全波试验或全波与截波试验的顺序见GB1094.3。 直接施加冲击电压的方法是一种优先采用的方法。不过,在某些特殊的情况下,如中压或低压绕组 在运行时不会直接受到与其相莲接系统中来的雷电过电压,故对中压、低压绕组可采用传递冲击方法 比时,低压或中压绕组和高压绕组的冲击试验是同时进行的。在这种情况下,传递电压的波形将不满足 GB1094.3的规定。因此设法在绕组端子上接入足够大的电阻值,以使试验电压值达到规定的水平是 比较重要的。但有时即使用了相当大的电阻值,也不能总是得到所要的试验电压值。在这种方式的试 验中,可能会在三角形联结绕组上出现较高的相间电压值,从面使相间的内绝缘或外绝缘遭受到过高电 气应力的危险,这可能使低压绕组上的电压值受到限制。合适的电压限值可由低压重复式冲击发生器 的瞬态分析确定。 接到绕组上的非线性保护装置,由于其特有的性能,可能会使降低电压全波与全电压全波的波形图 或数字记录有差异,为了证明这些差异确实是由保护装置动作所引起的,须通过两个或多个电压值不同
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的降低电压的全波冲击试验来表明保护装置动作的趋势。为表明非线性效应的可逆性,应在全电压全 波试验电压施加后,按相反的顺序,依次施加原用的几个降低电压的全波冲击波。 例如:60%、80%、100%、80%、60%。 GB1094.3给出了变压器中性点的试验方法。当用间接加压方法时,即中性点上的冲击电压是由 一个或多个线端传递的,其中性点上的波形尚不能规定,因为它基本上是由变压器本身的参数决定的: 当采用对中性点直接加压的方法时,所有线端需接地,其波前时间允许长达13uS。此时,冲击发生器的 感性负载显著地加大,很难达到符合偏差要求的半峰值时间。因此,可允许被试绕组的非被试端子经阻 抗接地。
可以用模拟或数字记录系统来记录雷电冲击电压和电流响应波形
GB/T16896.1给出了模拟示波器和数字记录仪的要求。 数字记录可以对试验结果提供数学的解释,并允许使用辅助的数学处理,例如对所记录的现象进行 故障分析。这些技术表明是有前途的,但对试验结果的解释尚未得到证实。 在此须强调,当为使试验结果可以被接受而采用波形图对比的方法时,用数字测量技术得到的波形 应当是由未经任何数学处理、滤波及平滑化的原始数据得出的。 对非标准波形进行评估时,采用原始数据也是同样重要的。 (图B.18、B.19和B.21显示了在幅值、波前时间T1及半峰值时间Tz评估上的明显差异。) 当数字记录仪作为直接测量装置记录电压和电流波形而无需对所记录的数据进行数学处理(见第 10章)时,可视为技术先进的模拟式仪器。 GB1094.3要求同时测量: a)外施电压; b)至少有个如7.3.2列出的瞬态现象。 因此,至少需要两个独立的记录通道。 尽管外施电压测量已有专门的规定,但记录其他瞬态现象特性的选择勋与所采用的故障探测方法 有关。
7.5.3波形的模拟记录
使试验结果判断容易,主要是根据降低电压和全电压下记录的波形图比较,最好是利用示: 衰减器,使相对应的波形图均具有相同的幅值
Z.5.3.1冲击电压波形的模拟记灵
在对试验电路参数进行初步调整时,记录波形的最佳扫描时间,对于波前,为不大于10μs(当 对变压器中性点进行试验时,可能需要更长的扫描时间)。对于波尾,只要能估算出半峰值时 间就可以,不过,有时还要能估算出反极性电压幅值。 b)外施冲击试验电压波形记录 为确定试验波形峰值并对任何可能出现的故障进行探测,则: 一对于全波,扫描时间应不小于100μS; 一对于截波,扫描时间在10S~25μS之间一般是足够的。 至于试验报告(见第11章),对于验收试验,般有一个恰当的扫描时间的记录是足够的;但对于诊 试验,则可能需要几个不同扫描时间的记录,
7.5.3.2冲击响应电流的模拟记录
根据电流波形的形状以及所采用的线性扫描或指数扫描,可能需要扫描时间不同的多个记录,以 保证: a 尽可能得到包括波前附近处的高频分量在内的清晰波形图; b 电流波形图的持续时间应足够长,以便判断稍晚些时间出现的波形差异。由于每台变压器的 响应特性不同,且扫描时间在定程度上与绕组结构型式有关,故“稍晚些时间”的含义也就 不够确切。对于扫描时间,很难拟出一个更好的规则。当记录中性点或绕组电流时,记录时 间至少应持续到感性电流峰值的出现,以便由波形图判断是否存在着由于匝绝缘击穿造成匝 间短路而使电感发生变化的现象。
7. 5. 4波形的数字记录
数字记录的原理是在试验过程中以规则的时间间隔采样,从而对电压或电流波形进行测定。这些 采样应直接表示为原始数据,以便对波形参数进行估算(见7.5.3.1),也可以根据降低电压值和全电压 值(见7.5.3.2)下记录波形的比较来对试验结果进行评估。另外,所记录的数据也可以用波形分析算 法进行处理,如对记录波形的故障分析(见第10章)。 冲击试验时,试验区域附近会出现很高的电磁场,故需要对数字记录系统中的敏感的电子装置、整 个处理设备及其电源进行保护,以免受电磁场的损害。 数字记录仪的屏幕分辨率应不小于768×1024像素,打印机应不小于300dpi.
7.5.4.1冲击电压波形的数字记录
外施冲击试验电压波形记录 为确定试验波形的幅值且对任何可能出现的故障进行探测,则: 一对于全波,采样数据的扫描时间应不小于100uS; 一对于截波,扫描时间在10μs~25us之间一般是足够的。 因为部分绕组的最高响应频率般不超过1MHz~2MHz,故数字记录仪每个通道有 10MHz~20MHz的采样率一般是足够的。如果在电压波形或电流波形中观测到高频,则是 由于测量电路中的寄生振荡或是接地系统中的噪声所引起的。因此,推荐用更高的采样率 (如前所述),以便对测量电路中的噪声和试品的实际特性进行区别。 对于波形分析,重要的是要用数字记录仪的最大可用内存,在整个波形上进行采样,直到波形 已完全衰减。同样重要的是,在编写数字记录仪的程序中要有足够的采样数,以便确定波形 的视在起点。 此外,因为可能需要进行若干次50%电压下的预冲击,以确定电压波形幅值和/或每个通道偏
b)外施冲击试验电压波形记录
移量的最佳范围,故使用数字记录仪输入放大器的最大可用的分辨率也很重要。 应该特别注意雷电冲击波的反极性峰值大小。当要测量它时,可能会由于数字记录仪内输人 放大器在所选量程内达到饱和,从而使记录的波形被削平。 对于验收试验,有一个恰当的记录(见第11章)一般是足够的。但是,对于诊断性试验,由于所有的 信息已储存在计算机内存中,系统软件有能力在整个采样时间内检验波形或检验波形的某一部分。软 件可以将全电压下波形与降低电压下波形相减,并将此差显示于可调幅值的刻度上。但是,倘若难于对 这两条波形曲线进行适当的时间调节时,在波形的快速上升部分可能出现问题
7.5.4.2冲击响应电流的数字记录
通常,冲击电流是探测故障最灵敏的参数。因此,记录电流波形是对试验结果进行判断的主要依 据。对于验收试验,其波形的显示与7.5.3.2中示波器的显示相同。 但是,数字记录仪内存中储存的数据允许对同一波形采用放大或缩小时间刻度来作不同的显示。 有关采样率和数字记录仪输入通道的分辨率的要求,与7.5.3.1的规定相同。 为了更好地利用辅助的数学研究工具,如传递函数分析(见第10章),对试验结果进行分析,重要的 点是使所用的冲击电流波形和电压波形的记录时间相同,
变压器和电抗器对操作冲击波的响应有较大的差异,这是因为变压器有一完全闭合的磁路且操作 波的持续时间较长,因此,在铁心中能出现相当多的磁通(见GB1094.3),而电抗器则不同。此外,二者 的波形问题和试验程序也各不相同,所以应对这两种电气设备予以分别叙述。
正如GB1094.3所述,对操作冲击波的视在波前时间无严格的规定值,但应有足够长的时间以保 证电压分布基本上是均匀的。般要求波前时间T,≥100us,它是由绕组等效电容、负载电容和串联 电阻等决定的。 波尾不仅受到各种调波元件的影响,而且也受到铁心可能饱和的影响。由于铁心饱和,大多数变压 器在全电压值下,其波尾部分的指数衰减曲线会在峰值以后某一不确定的时刻突然下降过零。因此,视 在半峰值时间不能用来表征操作冲击波的波尾。此时,波形参数可改用高于90%峰值的时间T。和第 一个过零时间T,来表征。GB1094.3规定:Ta≥200μS,T,≥500uS,但最好是1000μS。这些波形参 数的表示见图3a。 铁心达到饱和的时间与铁心尺寸、起始磁化状态和施加电压的水平及其波形等有关。为保证施加 电压相同的各次操作冲击波的波形一致,必须使加压前铁心的初始磁化状态相同。此外,降低电压下的 波形也不可能与全试验电压下的波形相同。有关减少铁心饱和影响的试验程序见8.2.3。 在降低电压下般不出现铁心饱和现象,有时甚至在全试验电压下也可能不出现饱和。如果出现 饱和,它对电压波形的影响多少是与其饱和程度有关的。为此,当从变压器的高压侧施加操作冲击波 时,可在降低电压下确定T,和Ta。然而,在第次全电压操作冲击波施加前,T,是不能确定的。当从 变压器的低压侧施加操作冲击波时,只能在降低电压下确定T:。此时,T。和T,只能在全电压下确定。 应注意由于磁路磁阻不同,故变压器不同心柱上的波尾形状可能有明显的差异。
8.2.2端子接线和故障探测方法
内了满足GB1094.3的要求,对三相变压器只允许采用一种试验接线,如图4所示。其中 也的且非被试相端子最好连在一起。(对于具有三角形联结绕组的变压器,非被试端子不
对于三心柱式和五心柱式三相变压器,所选的电路应使相对地绝缘和相间绝缘分别受到1.0p.U, (标么值)和1.5p.u.(标么值)的外施电压。这两种绝缘的试验是同时进行的。 选择哪一个绕组直接施加试验电压及此试验电压的水平,一般可由制造单位决定,但应该使具有最 高额定电压的绕组达到额定操作冲击耐受水平。 不允许将非被试绕组短路,因为在操作冲击试验时,这种短路的效应基本上与感应电压试验时 相。 虽然操作冲击波的基本波形是通过感应传递的,但相间耦合电容、各相自身电容和自身电感也能引 起附加的振荡,并叠加在传递电压波上。图B.14表示出这种影响的实例。因此,当在一个端子上施加 电压U时,按GB1094.3的要求,相间的电压值便为1.5U。这点仅从理论上说是正确的。所以,在试 验时如果不在非被试端子上采取经高阻抗接地的措施以抑制振荡电压的话,那么相间的电压值很可能 比1.5U要高,非被试端子上的相对地电压值也很可能比0.5U要高得多。 为了得到适当的电压衰减,可采用一种简便的方法,即在被试绕组系统的非被试相端子上和/或非 被试绕组相端子上接人高阻值的负载。但是,此电阻负载会使非被试端子上的波前时间显著地拉长,从 而使相间的电压值小于1.5U。这是由于施加电压波(U)和感应电压波(0.5U)峰值出现的时间不同所 致。当负载过大(即电阻太小)时,所施加的操作冲击波的波尾时间便明显地缩短,以致饱和效应也不存 在了。 对于无三角形联结绕组的壳式及五柱式变压器,由于磁通不能直接通过非被试心柱上的绕组,故要 求相间达到1.5倍的相对地电压值可能得不到满足。如果无角接绕组,那么通过非被试相绕组端子的 短路和接地只能实现1.0P.u.(标么值)的相对地试验。 对于单相自耦变压器,也可能有类似的登加振荡问题需要予以考虑
B.2.2.2故随探测方法
至于敌障探测,一般只测量电压 低压端子上施加冲击波时,则应记录 高压端子上的电压波形。对于被试绕 ,也可以作为一种辅助的探测方法
8. 2. 3 试验程用
在GB/T1094.3中已叙述了试验程序。它包括了缓和铁心饱和的方法,以增加冲击波的持续 时间。 在本部分中,当对高压绕组直接加压时,其试验程序包括对每相端子施加的冲击波,即: 一一次降低试验电压水平(为额定操作冲击耐受水平的50%~75%)的负极性冲击波; 施加幅值约为50%试验水平的正极性冲击波或直流电压,以产生正极性剩磁; 一三次额定操作冲击耐受水平下的负极性冲击波,每次冲击前应先产生反极性剩磁。 产生剩磁优先选用的方法是施加大约50%试验水平的反极性(即正极性)冲击波。为使任一施加 电压值下的波形图或数字记录相同,建议将剩磁点保持不变,此点最好是饱和剩磁点。若连续施加各冲 击波中的第一次过零时间保持不变,则意味着已找到这样的点了。所需要的预励磁冲击次数及其电压 值与预定的试验电压值有关。为避免外绝缘闪络,此正极性预励磁冲击电压值应不大于50%~60%试 验电压值,
B.2. 4 试验记录
操作冲击试验时,要求记录高压端子上的电压波形。但是,正如8.2.2所述,由于非被试端子对地 电压或相间电压可能过大,因此建议至少还需要对这些电压值进行检查。 电压波形记录通常也能很好地显示不直接遭受操作冲击波的有磁耦合的绕组上的任何故障。也可 以记录冲击电流波形,在许多情况下,它还可以给出有关故障的补充信息。 为了记录操作冲击电压波形,最好用电容式分压器,因为电阻式分压器会对波形有影响,并且它本 身还会出现过载发热的问题。当用电阻式分压器检查非被试端子的电压值时,因为它们被看成是电路
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中的一个相当大的负载,故应将其保留在电路中。也可用经过严格校准的电容式套管各 子作为分压器。
8.2.4.2冲击电压波形的模拟记录
a)冲击电压波形的确定
在调节试验电路参数确定波形的情况下,当记录波前时间时,其扫描时间必须将波形峰值部分 包括在内,通常为100us~300uS;当记录波尾时间时,由于只需确定高于90%峰值的时间 Ta,建议扫描时间为500μs~1000us。 b) 施加冲击试验电压的波形记录 为了确定试验波形的峰值和对任何可能出现的故障进行探测,扫描时间必须足够长,直到包 括第一个过零点,即应大于预定的T,值,通常为1000μs~2000μS。在特殊情况下,甚至可能 需要更长的扫描时间,如2000us~3000uS
8.2.4.3冲击电压波形的数字记录
需要从波形的起点到其完全下降时的整个波形上采样,为此,要使用数字记录仪内的最大可用 的内存。重要的是要采用这样一种方法对数字记录仪进行程序编制,即它应具有足够多的采 样数以便能确定波形的视在原点。对于记录操作冲击,10MHz的采样率是足够的。7.5.3所 述的用于雷电冲击的数字记录仪的要求,足以用来记录操作冲击。 重要的是要用数字记录仪输人放大器的最大可用分辨率。为了确定每个通道的电压最佳范围 和/或偏移量,需要若干次50%降低电压水平的冲击。 应特别注意铁心磁饱和的影响和由于数学记录仪输入放大器饱和所引起的电压波形和电流波 形被削波的可能性。 b) 施加冲击试验电压波形记录 为了确定试验波形的峰值和对任何可能出现的故障进行探测,记录时间必须足够长,直到包 括第一个过零点,即应大于预定的T.值,般需要1000us~2000μS,特殊情况下需要 2000uS~3.000uS
确定试验波形的峰值和对任何可能出现的故障进行探测,记录时间必须足够长,直到包 个过零点,即应大于预定的T,值,般需要1000us~2000μS,特殊情况下需要 0us~3000uS。
8.2.4.4冲击响应电流的模拟和数字记录
在电抗器上得到的波形,呈一余弦衰波。由于通过绕组的磁路不是完整的铁磁回路,敌在波尾处 不出现任何饱和现象。此波形主要是用频率及衰减系数来表征的。频率是由电抗器电感和冲击发生器 电容决定的。但是,在实际应用中,电抗器上的试验波形规定仍如变压器那样,是用T1、T和T,(见图 3b和B.16)来表示的。 其视在波前时间仍如变压器那样,主要是由绕组等效电容、附加负载电容和串联电阻等决定的。波 前时间应足够长以确保被试绕组上的电压分布大致均匀。当T,较大时,衰减系数也较大,因而使T
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3.3.2端子接线和故障探测方法
由于每相只有一个绕组,试验电压只能加到被试相绕组的线端,该相绕组的另一端子应接地。 对于三相电抗器,不能满足如图4所示的相间电压等于1.5倍相对地电压的要求。在这些电抗器 中的磁通不能直接通过非被试心柱上的绕组。因此,要求其正常操作冲击试验程序与雷电冲击试验 相同,
8.3.2.2故障探测方法
对于故障探测,如变压器一样,通常只记录电压波形就足够了,但是记录通过被试绕组中的接地电 流波形也可以作为辅助的探测方式。
由于没有铁心饱和的影响,电抗器的操作冲击试验程序与其雷电冲击试验程序相同。它包括: 冲击电压波形的确定: 施加一次降低电压值的负极性冲击; 施加三次额定操作冲击耐受电压值的负极性冲击且不需采取任何预励磁措施。
3.4冲击电压波形和冲击响应电流的模拟利
对于电抗器来说,尽管8.3.1所述的波形与变压器的波形有些区别,但其电压及电流波形记录的原 则,总的说仍与变压器相同。不过,在其电压和电流波形中所用的扫描时间最好是包括外施电压的第二 个半周期波形在内。 此外,对于电流波形,采用更短的扫描时间或许要好一些,因为它能更详细地指示出初始的电容电 流。与余弦电压波形对应的电流基本波形为正弦波波形(见图3b)和B.16)。
9波形图或数字记录的判断
判断试验结果的基本方法是对在一个给定试验顺序内所得到的各试验波形之间进行比较。总的 说,除了有非线性装置外,在同一试验条件下并使用同一试验电路参数,由同一通道所记录的各曲线图 应该相同。不同试验电压水平下的波形图,应通过适当的衰减进行补偿,以得到相同的波形记录幅值。 附录B包括了一些变压器和电抗器实际试验时所记录的一批有故障和无故障时的波形图和数字 记录。但应强调的是:在另一台产品上出现的类似的波形畸变不能看成是由同一原因引起的,因为产品 设计不同时,其故障的表现形式也是不相同的
波形图或数字记录的判断,是根据对降低电压和额定试验电压或连续儿次额定试验电压之间的电 玉和电流波形图的比较而进行的。这是一项技术性较强的工作,此外,由于总可能出现各种各样的干 优,故即使经验丰富的人,常常也难于确定畸变的原因。因此,不管出现了什么样的畸变,都应对它进行 开究。 为了研究这些畸变,建议先检查试验线路、测量线路和接地方式,确定它们是否产生干扰。如果于 优是由试验线路引起的,应尽量消除此于扰或尽可能减少其影响。应注意:在多级冲击发生器中,由于 各级点火时间不同,可能使电流波形的起始高频振荡处的幅值有少量的变化(基波频率不变),见图
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B.13。但是,在大多数情况下,这些变化出现的时刻被限制在与电压波波前50%幅值以下相对应的时 间内。 如果多级并联运行冲击发生器的各放电回路投入运行时间不一致,则有可能在峰值出现后产生畸 变。此时,可能要求在冲击发生器上装设一种新型的既有串联又有并联间隙的放电间隙。 其次,应检查铁心接地或试品内任何非线性元件,使它们不是干扰源。无间隙的非线性电阻元件随 着外施电压的增加,波形图可能会出现一种有规律的逐步发展或变化(见图B.12)。 一且上述引起畸变的原因消除或给予指明之后,则在降低试验电压和额定试验电压之间或者连续 几次额定试验电压之间的电压或电流波形图中的任何变化,均可以认为是由于试品绝缘故障所引起的, 不能再认为是由于试验线路或试品内的非线性电阻元件引起的
9. 1. 2全波试验的电压记录
9.1.3全波试验的电流记录
若截波的截断时间不是很一致时,一般不可能对截断瞬间后的波形图进行比较。即使采用触发式 截断间隙(见图B.10)也只能得到大体相同的截断时间,而不能得到完全相同的截断时间。即便截断瞬 间差别不大,对某些变压器而言,也能使截断后的那部分波形产生明显的畸变(此波形图是由原来冲击 波中的波前时间相对应的瞬态现象和截断时引起的瞬态现象叠加而成的),并且这种畸变可能使连续几 次施加的冲击波之间的波形图比较产生混乱,从而误认为有故障出现(见图B.11)。 当使用数字记录技术时,用第10章所述的传递函数分析,可能有助于消除这种混乱(见图B.17)。
应对截断后任何电压和电流记录中的频率变化进行研究。这些变化可能是由回路对试验室地的闪 络或试品内部故障所引起的。 截波试验时,若截断间隙不动作或任何外部出现了火花放电,尽管电压记录仍显示为一个截波,仍 明确表示在试品内或在试验电路内存在故障。 只要一个施加电压波的截断时间与另外一个很接近时,利用电压和电流记录中在截断后的振荡差 异可以探测试验时出现的故障,见图B.8和B.9。但当故障是在截断瞬间前出现时,则有关波形图的考 虑与全波试验时相同(见图B.2和B.7)
在操作冲击试验中,由于沿整个绕组上的电压分布是均匀的,因此,故障出现一般便意味着有较大 的损坏,如段间、绕组某一部分、甚至绕组之间或绕组对地等出现了短路。这些故障形式使电压波形图 有明显的变化,它可能使电压波突然下降或者使波尾缩短,有时也可能只出现短暂的下降。因此,操作 冲击试验中的电压波形图对大多数故障而言,都有足够的灵敏度(见图B.15)。 对于变压器,任何一部分绕组的故障(匝间故障,层间击穿,或在分接绕组内击穿)都会产生磁通阻 断,因此,很容易用电压和电流记录来探测。 对于带气隙的铁心式电抗器,由于每相只有一个绕组并且没有闭合的磁路,故要探测匝间故障可能 很困难,或者可能根本探测不到故障。此时,具有较高分辨率的流到地中的电容电流或第二个电流(油 箱电流)记录,可能对此有帮助。当采用这种高分辨率的记录时,建议它应包含外施余弦电压波的峰值 的时间和到达反极性的时间在内。 变压器试验中的波尾缩短,一般是容易与连续施加数次冲击波时因铁心初始磁化状态不同所引起 的波尾长度变化区分的。若各初始状态越接近,就越容易区分故障和无故障状态
9.2.2冲击响应电流记录
10包括传递函数分析在内的数字处理
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试品的冲击试验报告至少应包括以下内容: a)一般内容,包括: 试品的型号、额定值及电压; 出厂序号; 试验时的分接位置:
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图2垫电冲击试验中的端子接线和适用的故随探测方法
图3变压器和电抗器的操作冲击波形
)电抗器的操作冲击波
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冲击波是由装有一组电容器并联充电然后串联放电的设备所产生的。电压的幅值是由初始充电电 压、放电时电容器串联的级数以及电路的效率决定的。波形主要是由冲击发生器的电容和电阻以及负 载的阻抗确定的。 变压器雷电冲击试验时的波形控制原理,可用图A.1和A.2所示的简化图形来说明。它们可分为 以下两种情况: 一对于高阻抗绕组; 对于低阻抗绕组
半峰值时间为: 或:
纸箱标准对于R,>>R,和 C,>>C:
R,R, C.C (图A.1a) A.1 ) C,C (图A.1b) (A.2) T2 ~ 0. 7(R,+R,)(C+C) (图A.la) (A.3) T ~0. 7R,(C. +C) (图 A.1b) A.4)
通常,波前和波尾参数都是根据纯电容负载时的原理来进行调节的。但应当指出,变压器的等效电 容C.是包括在C之内的,且其在波前和波尾时有不同的实际值。 对于波前时间,C可按C.~CB十V(C,C.)计算,其中CB为套管电容,C为绕组串联电容,C为绕 组的对地电容。 对于波尾,C,可用CB加上C。的某部分来估算,它与起始电压分布有关。很显然,在大多数实际 情况中(见式(A.5)),对于波尾考虑而言,C值是次要的。 对于等效电感L,在20mH~100mH范围内的绕组,绕组阻抗明显地使放电时间常数(t二R,Cg) 减小了。此时,T2不能直接按式(A.5)调节。为了考虑这种影响,经验表明:必须增加R,值,使其比按 式(A.5)求出值大2倍~10倍。
A. 3低阻抗绕组(L<20 mH)
对于波前调节,与高阻抗绕组的情况相同 对于波尾调节,试品可用图A.2所示的等效电感表示。
图A.2低阻抗绕组的波尾控制
根据电路中阻尼系数k的大小,试验电压U,或呈振荡型或呈指数型。在临界阻尼(二1)或过临界 阻尼(》1)电路中可得到指数的电压波形。然而,一般是不采用这种波形的,因为在这种情况下,与此 相应的电阻值将过大,使波前时间延长到不能接受的程度。 当<1时.试验电压为:
水利标准此电压为一衰减振荡波(如图A.3所示)。
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