電抗器(變壓器)的雷電沖擊和操作沖擊試驗(yàn)導(dǎo)則(3) 電抗器(變壓器)的雷電沖擊和操作沖擊試驗(yàn)導(dǎo)則(3)
一般地說，試驗(yàn)程序包括試驗(yàn)方法和試驗(yàn)順序。優(yōu)先采用觸發(fā)型截?cái)嚅g隙，因?yàn)樗鼙３纸夭ǖ慕財(cái)鄷r(shí)間穩(wěn)定，便于對所記錄的波形進(jìn)行比較，并且在全截波試驗(yàn)時(shí)，試驗(yàn)電路和各元件參數(shù)可以統(tǒng)一，試驗(yàn)順序接GB 1094.3—85的規(guī)定進(jìn)行。
注：若因設(shè)備條件所限，也允許采用簡單的球間隙產(chǎn)生截波，此時(shí)若采用全、截波交替試驗(yàn)，因電路需反復(fù)變換元件參數(shù)，試驗(yàn)費(fèi)時(shí)甚多，難度較大，因此允許截波、全波分別試驗(yàn)。在降低電壓下應(yīng)分別校正測量裝置。
沖擊電壓直接加在被試端子上是一種常用的、優(yōu)先采用的方法；不過，在某些特殊情況下，如低壓或中壓繞組在運(yùn)行時(shí)不會直接受到與其相連接系統(tǒng)中來的雷電過電壓，故對低壓或中壓繞組可采用“傳遞沖擊”方法。此時(shí)，低壓或中壓繞組和高壓繞組的沖擊試驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行，在這種情況下，傳遞電壓的波形可以不考慮，只要求電壓值達(dá)到規(guī)定的水平。
采用的辦法可詳見GB 1094.3—85中說明，但應(yīng)注意有時(shí)低壓或中壓繞組可能無法達(dá)到規(guī)定的試驗(yàn)電壓值；對于三角形聯(lián)結(jié)繞組，相間可能會出現(xiàn)較高的電壓，而使相間的內(nèi)、外絕緣有受到損傷的危險(xiǎn)，所以降壓或中壓的電壓值同樣也受到限制。采用這種方式試驗(yàn)時(shí)，必須在預(yù)加的降低電壓下，測得高、低(中)各端子電壓及相間電壓，經(jīng)計(jì)算后確定最后加壓值，如低壓或中壓繞組不能達(dá)到所規(guī)定的試驗(yàn)電壓值，則不能采用這種方法。
注：在油箱內(nèi)部，例如在繞組的某些段間或整個(gè)繞組上裝有不帶間隙的非線性元件時(shí)，建議在施加全試驗(yàn)電壓之前，逐級升壓；由所記錄的波形圖的變化，找出變化規(guī)律，方可施加全試驗(yàn)電壓；但若將非線性元件用于鐵心接地或兩端接有放電間隙時(shí)，則無法找出波形圖變化規(guī)律。
按GB 1094.3—85中的規(guī)定應(yīng)記錄：
a.外施電壓波形；b.至少一個(gè)瞬變現(xiàn)象的波形(見6.3條)。即至少需要兩個(gè)獨(dú)立的記錄通道。必須記錄外施電壓的波形，至于記錄其它瞬變現(xiàn)象，可根據(jù)所采用的故障探測方法來選擇。為了便于對試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析及使全試驗(yàn)電壓下和降低電壓的波形圖便于比較，最好利用示波器上合適的衰減器，使相對應(yīng)的波形圖均具有相同的幅值。
在調(diào)節(jié)試驗(yàn)電路參數(shù)時(shí)，需要詳細(xì)的記錄電壓波形；全波波形需記錄：波前部分，一般示波器掃描時(shí)間可選擇為10μs之內(nèi)(中性點(diǎn)試驗(yàn)時(shí)可以更長一些)；波尾部分，應(yīng)能計(jì)算出半值時(shí)間，有時(shí)還需記錄出第一個(gè)反峰值。截波波形需記錄：從零至第一個(gè)反峰值出現(xiàn)后的整個(gè)波形，示波器掃描可選擇在10μs左右。
主要是為了記錄波形的峰值，并且盡可能記錄較長時(shí)間的波形變化情況，通常示波器掃描時(shí)間可選擇為：對于全波，不小于50μs；對于截波，10～25μs。在正常試驗(yàn)中，一般采用一個(gè)時(shí)間來記錄波形是足夠的，但試驗(yàn)出現(xiàn)疑問時(shí)，為了便于判斷，則可能需要幾種不同掃描時(shí)間的記錄。
一般地說，記錄瞬變電流的變化，是探測故障較靈敏的方法，因此觀察電流波形圖的變化情況，是試驗(yàn)結(jié)果分析的主要依據(jù)。記錄電流波形圖，根據(jù)波形形狀和持續(xù)時(shí)間不同，可能需要二個(gè)或更多的掃描時(shí)間同時(shí)記錄；為了波形清楚起見，也可以選擇線性掃描或指數(shù)掃描，以保證：a.盡可能地得到包括波形峰值附近處的高頻分量在內(nèi)的清晰波形；b.盡可能地得到電流波形變化的主要過程。
對于具體的掃描時(shí)間，由于每臺變壓器的響應(yīng)特性不同；波的傳播過程與繞組結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系，因此，很難擬定一個(gè)確切的規(guī)定。全波試驗(yàn)當(dāng)記錄中性點(diǎn)電流時(shí)，上述情況a.可選擇為10～20μs；情況b.至少要記錄到電感電流達(dá)到峰值之后，以便觀察是否存在段間或匝間出現(xiàn)擊穿的短路故障，通常掃描時(shí)間可選擇為100～200μs，當(dāng)記錄電容傳遞電流時(shí)，通常兩種情況可以用同一掃描，時(shí)間約為10～50μs，截波試驗(yàn)的掃描時(shí)間一般亦可選擇為10～50μs。
電抗器(變壓器)對操作沖擊波的響應(yīng)有較大差異，這是因?yàn)樽儔浩饔幸粋�(gè)完全閉合的磁路，并且操作沖擊波持續(xù)時(shí)間較長，因此，在鐵芯中將出現(xiàn)相當(dāng)多的磁通、試品等效電感是一個(gè)變量，而電抗器則不同。此外，二者的波形問題，試驗(yàn)程序等也各不相同，所以對這兩種設(shè)備的試驗(yàn)問題分別敘述。
按GB 1094.3—85的規(guī)定，視在波前時(shí)間T1為20～250μs，從視在原點(diǎn)到第一個(gè)過零點(diǎn)時(shí)間T2≥500μs，超過90%峰值持續(xù)時(shí)間Td≥200μs(參見圖1a)；可見操作波試驗(yàn)時(shí)對波前時(shí)間的要求并不嚴(yán)格，只是要求有足夠長的時(shí)間以保證繞組上的電壓分布基本上均勻即可。當(dāng)波尾部分出現(xiàn)振蕩時(shí)，對反極性峰值的要求仍然同雷電沖擊全波一樣，應(yīng)不大于施加電壓峰值的50%。
波前時(shí)間是由繞組的等值電容、負(fù)荷電容和串聯(lián)制動電阻(參見圖2)等參數(shù)決定的，波前時(shí)間的調(diào)節(jié)問題基本與雷電沖擊全波試驗(yàn)調(diào)波相同。波尾時(shí)間，不僅受電路各種參數(shù)影響，而且還可能受到磁密達(dá)到飽和的影響，一旦鐵芯磁飽和時(shí)，試品等值電感驟降，使波形迅速下跌過零，絕大多數(shù)電抗器與變壓器在全試驗(yàn)電壓下鐵芯將達(dá)到磁飽和，因此波尾時(shí)間不能用半值時(shí)間來表征，而用T2和Td表征(參見圖1a)。
鐵芯達(dá)到飽和的時(shí)間與鐵芯尺寸，剩磁情況和施加電壓高低有關(guān)。施加電壓相同的操作沖擊波，為了保證各次波形一致，必須使加壓前鐵芯的起始磁化狀態(tài)相同。降低電壓下的波形不可能與全試驗(yàn)電壓下的波形相同，在降低電壓下；一般鐵芯不出現(xiàn)磁飽和，甚至有時(shí)在全試驗(yàn)電壓下，也可能不出現(xiàn)磁飽和，如果鐵芯出現(xiàn)飽和，對波形的影響大小與其飽和程度有關(guān)，因此在降低電壓下，只能確定T1和T2。只有在施加第一次全試驗(yàn)電壓之后，才能確定T2。由于電抗器與變壓器不同鐵芯柱的磁磁組不完全相同，因此各相試驗(yàn)時(shí)，波形的波尾形狀也可能有差異。 |
