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沖擊電壓發(fā)生器動(dòng)作時(shí)的等值電路如圖2所示。圖中C1為主電容,又稱(chēng)沖擊電容,它相當(dāng)于各級(jí)串聯(lián)后的總電容,即;C2為負(fù)荷電容,即C2=C0,它包括調(diào)波電容、試品電容、測(cè)量設(shè)備(分壓器)電容及聯(lián)線(xiàn)等寄生電容;G 代表控制放電的球隙;Rf和Rt分別為波頭電阻和波尾電阻,它們相當(dāng)于各級(jí)rf和rt的總和,即Rf=nrf,Rt=nrt;U1為充電電壓,它相當(dāng)于各級(jí)串聯(lián)后的總電壓,即U1=nV;U2為輸出電壓,即所需的沖擊電壓。此等值電路相當(dāng)于單級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的電路。根據(jù)電路分析,輸出電壓U2(t)為一雙指數(shù)函數(shù) τ1>>τ2 參考此分析解,并根據(jù)實(shí)際經(jīng)驗(yàn),沖擊電壓波形參數(shù)可按下式作近似估計(jì):波前時(shí)間 半峰值時(shí)間 T2≈0.69Rt(C1+C2)
沖擊試驗(yàn)裝置主要由:發(fā)生器本體、截波、分壓器、四組件控制臺(tái)(控制臺(tái)分為微機(jī)型和普通型)、數(shù)字化波形記錄系統(tǒng)等組成。
截波,也就是雷電波抵達(dá)變電所時(shí)出現(xiàn)了保護(hù)間隙或者是空氣絕緣的所引起的波形。它是雷電全波在截?cái)酄顟B(tài)下產(chǎn)生的波形,電壓驟降時(shí)將變成零。截?cái)鄷r(shí)刻,可以出現(xiàn)在波前,也可以是在波尾。截波試驗(yàn),也是對(duì)變壓器設(shè)備所作出的一種考驗(yàn)。試驗(yàn)回路,大體上包含下列幾個(gè)關(guān)鍵組分:①發(fā)生器本體;②被試品;③截波裝置;④測(cè)試系統(tǒng);⑤測(cè)量分壓器;⑥回路引線(xiàn)。
雷電沖擊波通常指的是直擊雷或者是感應(yīng)雷,在架空線(xiàn)路或者是上空中金屬管道上面產(chǎn)生沖擊波,而這樣的沖擊波基本上是沿著線(xiàn)路兩個(gè)方向或者是沿管道進(jìn)行傳遞。而雷電沖擊波在架空線(xiàn)路當(dāng)中傳播的速度約為 300m/μs,而在電纜當(dāng)中的傳播速度大約為 150m/μs,每一類(lèi)型的沖擊波的波形相差非常大。如果進(jìn)行耐壓試驗(yàn)的時(shí)候,波頭為(1.5±0.2)μs,波長(zhǎng)為(40±4)μs,其峰值電壓應(yīng)該取400~4800kV。在電力變壓器雷電沖擊試驗(yàn)中有各種各樣的故障,為了樣品的絕緣質(zhì)量,其性質(zhì)不能發(fā)生一點(diǎn)損壞,一般情況下,可以通過(guò)記錄顯示外加的電壓波形圖及其示傷電阻的電流而進(jìn)行判斷分析。 發(fā)生雷電沖擊試驗(yàn)的時(shí)候,通過(guò)示傷電阻可以得到電流的波形,通過(guò)分壓器來(lái)可以得到?jīng)_擊電壓的波形,故障判斷通常采用,50%的電壓和50%的電流波形與在全電壓情況下進(jìn)行詳細(xì)對(duì)比,一般通過(guò)以下方法,假設(shè)正常的波形電壓達(dá)到了50%,經(jīng)過(guò)對(duì)重合程度的對(duì)比就可以知道變壓器是否發(fā)生了損壞。
在進(jìn)行變壓器雷電沖擊試驗(yàn)以后,還會(huì)進(jìn)行工頻耐壓、倍頻感應(yīng)、局部放電、空載等試驗(yàn)項(xiàng)目,然而對(duì)于這些試驗(yàn)項(xiàng)目來(lái)講,只是作為了一種輔助辦法。 由于變壓器在工頻耐壓、感應(yīng)以及雷電沖擊作用下的絕緣特性有著非常大的差異,在某個(gè)地方發(fā)生了故障,梯度和沖擊電位會(huì)非常高,其它試驗(yàn)試很難發(fā)現(xiàn),并且沖擊電壓截波的電位是不一樣的,而全波的繞組電位梯度也是不一樣的,并且電位的分布也是不一樣的,截波和全波基本上都是運(yùn)用了各自范圍試驗(yàn)的結(jié)果進(jìn)行分析判斷。
電力變壓器沖擊試驗(yàn)的過(guò)程判斷方法非常直觀(guān),對(duì)于變電力變壓器沖擊試驗(yàn)的過(guò)程判斷方法非常直觀(guān),對(duì)于變壓器油箱里面的聲音,在變壓器油箱里有煙類(lèi)氣體冒出來(lái),變壓器雷電沖擊試驗(yàn)后,空載試驗(yàn)的損耗和空載電流明顯增加。 但是,電力變壓器在進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)的時(shí)候,如果變壓器繞組有少部分發(fā)現(xiàn)了損傷現(xiàn)象,達(dá)到了輕微擊穿的程度,以上現(xiàn)象根本看不出來(lái)?,F(xiàn)在,判斷沖擊故障基本的方法主要是波形比較法,也就是比較沖擊試驗(yàn)在下降電壓下以及全電壓下的示傷電流波形和電壓波形,看有沒(méi)有發(fā)生畸變而進(jìn)行分析判斷。 近幾年以來(lái),技術(shù)人員再使用一個(gè)新的判斷方法,函數(shù)傳遞法,這個(gè)方法剛被引進(jìn)對(duì)沖擊故障的檢測(cè)進(jìn)行研究,很多還需要進(jìn)一步進(jìn)行完善。
所屬分類(lèi):電工電氣/防雷電技術(shù)設(shè)備
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