电力试验标准冲击波型
变压器雷电冲击和操作冲击试验方法介绍
变压器雷电冲击和操作冲击试验方法介绍变压器作为电力系统中重要的设备之一，其安全性和稳定性至关重要。
为了确保变压器的质量和性能，需要进行一系列的试验，其中雷电冲击和操作冲击试验是必不可少的环节。
本文将向大家介绍变压器雷电冲击和操作冲击试验的方法。
一、雷电冲击试验雷电冲击试验是测试变压器耐受雷电过电压的能力。
在进行雷电冲击试验前，需要对试验设备和场地进行充分的准备。
具体步骤如下：1. 确定试验电压等级和波形：根据变压器的工作电压和用途，确定试验电压的等级和波形。
一般来说，对于110kV及以上的变压器，需要进行标准雷电冲击耐受试验。
2. 安装放电装置：在变压器顶部安装合适的放电装置，以保证在雷电冲击时能够顺利释放过电压。
3. 准备场地：试验场地应保持干燥、无尘，并设置警示标志，确保试验人员安全。
4. 试验操作：按照厂家提供的操作规范进行雷电冲击试验。
一般采用多级试验变压器分级加压，逐级升压至设计电压值，并记录变压器的电气性能和状态。
雷电冲击试验的主要目的是检测变压器的绝缘性能和耐受能力，包括绝缘材料的耐电强度、绕组的连续性、引线的机械强度等。
通过雷电冲击试验，可以评估变压器在遭受雷电过电压时的安全性能，为实际运行提供重要依据。
二、操作冲击试验操作冲击试验主要测试变压器在电力系统中的正常运行操作产生的电压、电流和电气性能。
操作冲击试验包括连续操作和间断操作两种形式。
具体步骤如下：1. 准备工作：根据变压器的规格和参数，准备相应的电源、测量仪表和工具。
2. 模拟操作：按照电力系统的运行方式，模拟各种操作过程，如投入、切除、重合等。
3. 测量记录：在操作过程中，对变压器的电压、电流、温度等参数进行实时监测和记录。
4. 分析评估：根据记录的数据进行分析，评估变压器的性能和稳定性。
必要时可进行重复操作试验，直到满足要求。
操作冲击试验旨在检测变压器在电力系统中的实际运行性能，包括变压器的绝缘性能、机械性能、散热能力等。
变压器雷电冲击试验波形调节方法
变压器雷电冲击试验波形调节方法变压器雷电冲击试验是电力行业中非常重要的一项试验，能够评估变压器在雷电冲击下的抗扰度和耐受能力。
而在变压器雷电冲击试验中，波形的调节是至关重要的，它直接影响着试验结果的准确性和可靠性。
今天，我们就来讨论一下关于变压器雷电冲击试验波形调节的方法。
我们需要了解一下变压器雷电冲击试验中的波形特点。
雷电冲击波形可以分为前沿波、尖顶波和震荡波三部分。
前沿波是一种瞬态高压脉冲，它的上升时间非常短，具有很高的峰值电压，能够引发大量的气体放电现象。
尖顶波是前沿波的延续部分，它的峰值电压相对较低，但持续时间较长。
震荡波是由气体放电引起的高频振荡电压，具有很高的频率和较小的幅值。
这些波形特点决定了我们在进行变压器雷电冲击试验时，需要对波形进行有效的调节和处理，以便更好地模拟实际的雷电冲击环境。
我们来讨论一下变压器雷电冲击试验波形调节的方法。
在进行试验之前，我们需要首先选择合适的波形发生器和调节装置。
波形发生器可以通过调节输出电压、电流和频率等参数，来模拟不同的雷电冲击波形。
调节装置可以对波形进行实时监测和调节，以确保波形的稳定和准确性。
我们还需要注意在进行波形调节时，需要对变压器本身的特性和参数进行充分考虑。
因为不同类型和规格的变压器，在雷电冲击试验中所受到的影响和损伤程度是不同的。
波形调节和优化的过程中，需要根据具体的变压器型号和参数，来进行个性化的调节和处理，以确保试验结果的准确性和可靠性。
我们需要进行波形调节的实时监测和反馈。
在进行变压器雷电冲击试验时，波形的稳定性和准确性是非常重要的，它直接影响着试验结果的可信度。
我们需要通过实时监测装置，对波形进行持续的监测和反馈，以确保试验过程中波形的稳定和准确性。
如果发现波形出现异常或不符合要求，需要及时做出调整和处理，以保证试验过程的顺利进行和结果的准确可靠。
变压器雷电冲击试验波形调节是一个复杂而重要的过程，它需要我们充分了解雷电冲击波形特点，选择合适的波形发生器和调节装置，进行波形的调节和优化，考虑变压器本身的特性和参数，以及进行波形调节的实时监测和反馈。
GBT 17626.5-2019浪涌(冲击)抗扰度试验培训
3 参考地
不受任何接地配置影响的、视为导电的大地的部分， 其电位约定为零。
4 上升时间 Tr
脉冲瞬时值首次从脉冲幅值的10%上升到90%所经 历的时间。
5 二次保护
对通过一次保护后的能量进行抑制的措施。 （可以是单独的装置，也可以是EUT本身的特性）
术语、定义、缩略语
1 浪涌（冲击）
沿线路或电路传播的电流、电压或功率的瞬态波, 其待征是先快速上升后缓慢下降。
2 电源端口（新增）
为设备或相关设备提供电源而使其正常工作的导 线或电缆的端口。
3 对称线
差模到共模转换损耗大于20 dB的平衡对线。
5 验证
用于检査试验设备系统（如试验发生器和互连电 缆），以证明测试系统正常工作的一整套操作。
4 瞬态
在两相邻稳定状态之间变化的物理量或物理现象， 其变化时间小于所关注的时间尺度。
• 规定了设备对由开关和雷电瞬变过电压引起的单极性浪涌（冲击）的抗扰度要求、试验方法和推荐的试验 等级范围，规定了不同环境和安装状态下的几个试验等级。本部分提出的要求适用于电气和电子设备。
• 目的是建立一个共同的基准，以评价电气和电子设备在遭受浪涌（冲击）时的性能。
• 本部分不对受试设备耐高压的绝缘能力进行试验。本部分不考虑直击雷的雷电流的直接注入。
电磁兼容试验和测量技术 浪涌(冲击)抗扰度试验
目录
CONTENTS
新旧对比 范围及瞬态概述 术语、定义、缩略语 实验等级 实验设备 实验配置 实验程序 仪器校准
新旧对比
• 增加3个新定义：耦合/去耦网络、波前时间、电源端口；修改了2个定义：持续时间、互连线 • 增加了缩略语（见3.2）; • 增加了线-线与线-地的试验等级（见表1,）; • 修改了对1.2/50μs-8/20μs波形参数的定义（见表2,2008版的表2）； • 增加了对发生器特性的校准方法的描述（见6.2.3）； • 删除了关于10/700μs组合波发生器的描述; • 修改了耦合/去耦网络的选择流程图； • 修改了对于用于交/直流电源的CDN的要求。 • 増加了关于CDN的EUT端口的开路电压峰值和短路电流峰值之间的关系。 • 增加了关于CDN的校准； • 删除了关于高速通信线的试验配置的描述;
变压器雷电冲击试验波形调节方法
变压器雷电冲击试验波形调节方法变压器是电力系统中的重要设备，用于变换电压、电流和功率的装置，同时也是系统中最易受雷电冲击影响的设备之一。
在电力系统中，雷电冲击是一种不可避免的自然现象，可能对变压器造成严重损坏甚至导致整个系统的瘫痪。
对变压器的雷电冲击试验至关重要。
为了确保变压器在雷电冲击下的稳定运行，需要对变压器进行雷电冲击试验，并对试验波形进行调节。
雷电冲击试验是通过模拟雷电冲击对变压器产生的影响，检验变压器的耐雷电冲击能力。
试验波形是模拟雷电冲击的电压波形，其具有高峰值、急剧上升和迅速衰减的特点。
在进行变压器的雷电冲击试验时，需要对试验波形进行调节，以保证试验的真实性和有效性。
以下将介绍一些变压器雷电冲击试验波形调节的方法。
一、选择合适的试验波形参数在进行变压器雷电冲击试验时，需首先确定试验波形的参数，包括波形的峰值电压、上升时间、脉冲宽度和脉冲重复频率等。
这些参数的选择需符合变压器的额定参数和试验要求。
峰值电压应该能够覆盖变压器可能遇到的最高雷电冲击电压，上升时间和脉冲宽度则要符合实际雷电冲击的特点。
脉冲重复频率也需要合理选择，以保证试验的效果和安全。
二、采用合适的波形发生器在进行变压器雷电冲击试验时，需要使用合适的波形发生器来产生试验波形。
波形发生器是产生雷电冲击试验波形的主要设备，其稳定性和精度对试验结果具有重要影响。
需要选择具有良好性能和可靠性的波形发生器，以确保试验波形的准确性和真实性。
三、调节试验波形的波形准确性四、采用合适的试验装置和保护措施在进行变压器雷电冲击试验时，需要采用合适的试验装置和保护措施，以保证试验的安全和有效。
试验装置应该具有良好的接地和屏蔽性能，以防止试验波形对周围设备和人员造成危害。
还需要对变压器进行有效的保护和监测，以确保试验过程的安全和变压器的完整性。
五、加强数据分析和处理在进行变压器雷电冲击试验时，需要加强对试验数据的分析和处理，以确保试验结果的准确性和可靠性。
雷电冲击试验
截波电压的产生
产生截波的方法从原理上讲是很简单的，在试 验回路中与被试品并联一个放电间隙(如图所示)。 在冲击电压下使该间隙击穿放电就可形成截波。 通常间隙的放电分散性是相当大的，要产生满 足国家标准要求的截波波形，且使得截断分散 性在±0.1µs是比较困难的。冲击电压试验中的 截波的产生根据具体试验的条件多用以下三种 方法取得： (1)将全波试验波形的波前拉长，然后用球间隙 来截断，截断的电压幅值由球隙来控制。此时
当变压器内部安装了用来限制内部部件上的冲击过电压的非线性元件(如:避雷 器)时。设备在运行中带的任何内部非线性元件要随设备一 起进行试验。外部非 线性元件和其他外部电压控制元件(如:电容器)在试验期间应断开。
应保持校准时与全电压试验时的冲击线路及测量接线不变。
中性点雷电冲击试验接线： 所有其他端子接地，雷电冲击直接施加在中性点端子上。
GB/T 1094.3－2017 国家标准规定对于Um≤72.5kV变压器的线端雷电冲击全波 试验为型式试验，大于72.5kV的为例行试验，而线端雷电截波冲击试验和中性 点端子雷电全波冲击试验均为型式试验。雷电冲击试验的目的是用来检验变压 器每一线端对地，对其他绕组以及被试绕组本身的冲击电压耐受强度。 1 雷电冲击电压波形 在运行的电力系统中，出现的大气过电压会有各种各样的波形，但不能用多种 波形进行试验。根据系统的运行情况，世界各国都把全波和截波作为模拟雷电 冲击的标准波形。当雷电波进入变电站而没有外绝缘放电时，电压即为全波， 而当变电站空气绝缘间隙或设备的外绝缘等发生放电时，即为截波。
设备最高电压范围
绝缘类型
全绝缘
全绝缘
分级绝缘 全绝缘和分级绝缘
线端雷电全波冲击试验 (LI)
线端雷电截波冲击试验 (LIC)
冲击电流波形的类型
电力设备的冲击电流试验：几kA－几十kA
6.5.1 冲击电流波形
非振荡冲击电流波
振荡冲击电流波
tf－视在波头时间，tt－视在半峰值时间，IM－电流峰值，I΄M－反极性电流峰值
冲击电流波的波形参数
电力系统对避雷器进行冲击电流实验时，用以下参 数的波形： 1 雷电冲击电流波形：8/20 s； 2 波形为4/10 s的冲击电流波形； 3 波形为18/20 s的冲击电流波； 4 视在波头时间为30－100 s的冲击电流波，其视在半 峰时间为视在波头时间的2倍以上； 5 陡波：视在波头时间为1 s； 6 方波冲击电流：持续时间2000 s；
2 Rs
Rs＋R1≈Z，Rs＋RK远小于R1＋R2，R1≈R2
被测冲击电流
I U mi
分流器是将被测电流转换为适当幅值电 压的一种装置，
分流器 1) 它具有很大的电流容量， 2) 能够耐受大电流产生的电动力， 3) 分流器的电阻应该很小，其电阻温度系 数也要非常小，电阻材料采用锰铜、镍 铜等非磁性材料。 4) 分流器的电感值要远小于电阻值 .
一
分流器测量系统 电阻R2上的电流为
iR2
i
Rs
Rs R1 Rk
R2
电阻R2上的电压为
U R2 iR2 R2
测量系统的响应时间主要 取决于分流器，分流器的 响应时间为
T 0 d 2 10 6 6
d-圆筒形电极的厚度 -电阻率
因此分流比为
mi
i
UR2
Rs R1 R2 RK Rs R2
6.5.1 冲击电流波形－方波
方波冲击电流波形 T0.9－波长持续时间，T0.1－波的总持续时间，IM－电流峰值 IM΄－反极性电流峰值，I΄΄－峰值附近叠加的高频叠加峰值
电力变压器和电抗器的雷电冲击
电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则UDC621.314.222.6∶621.316.933∶621.317GB7449—87本导则等效采用IEC722(1982)《电力变压器和电抗器的雷电冲击试验与操作冲击试验的导则》。
本导则引用了GB311.2～311.6—83《高电压试验技术》和GB1094.3—85《电力变压器第三部分绝缘水平和绝缘试验》中的内容。
1范围本导则的目的是对电力变压器的雷电冲击和操作冲击试验的现行方法提供一个准则并作一些说明，以作为GB1094.3—85的补充。
本导则的内容通常也适用于电抗器，至于电磁式电压互感器也可以参照执行。
本导则包括试验电路、接线、波形及试验时接地、故障检测方法、试验程序、测量技术以及试验结果分析等方面。
本导则所述的一切试验技术，尽可能采用GB311.2～311.6—83中所规定的内容。
2总则本导则是以通用的冲击电压发生器对变压器和电抗器进行雷电冲击和操作冲击试验为基础而编制的。
至于另用电容器组对变压器的低压或中压绕组放电，产生操作冲击波的方法也是适用的。
但对于在电路中另加串联电感调波，对高压绕组传递一种弱衰减振荡波的方法，本导则没有涉及。
本导则不规定其它产生或模拟操作冲击波的方法，如从低压或中压绕组通入直流励磁电流然后截断，用工频电压的一个周波或某一段波形等方法。
选择变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验时的试验电路及端子接线有不同的考虑。
雷电冲击试验时，变压器和电抗器所有端子和绕组均可分别地按规定的耐受电压水平值进行试验；但在操作冲击试验下，由于各绕组之间主要是靠磁耦合传递电压，一个绕组加压时，则传递至其它非试绕组的端电压是一定的，因此规定的耐受电压水平只能在一个绕组上达到。
电抗器的雷电冲击试验与变压器相似，在本导则中是放在一起叙述的。
但在操作冲击试验中，电抗器和变压器有不同的考虑，且出现的问题也不完全一样，故分别加以叙述。
3标准波形按GB1094.3—85的规定，试验时采用的标准波形为：a.雷电冲击全波：1.2±30%/50±20%μs；b.雷电冲击截波：截断时间2～5μs，过零系数接近于0.3(0.25～0.35)；c.操作冲击波：视在波前时间(T1)为20～250μs，超过90%峰值的时间(T d)至少为200μs，从视在原点到第一个过零点的时间(T Z)至少为500μs。
浪涌抗扰度(Surge)测试
1.试验等级应根据安装情况，安装类别如下：0类:保护良好的电气环境，常常在一间专用房间。
所有引入电缆都有过电压保护（第一级和第二级）。
各电子设备单元由设计良好的接地系统相互连接，并且该接地系统根本不会受到电力设备或雷电的影响电子设备有专用电源（见表A1）浪涌电压不能超过25V。
1类：有部分保护的电气环境所有引入室的电缆都有过电压保护（第一级）。
各设备由地线网络相互良好连接，并且该地线网络不会受电力设备或雷电的影响。
电子设备有与其他设备完全隔离的电源。
开关操作在室能产生干扰电压。
浪涌电压不能超过500V。
2类:电缆隔离良好，甚至短走线也隔离良好的电气环境。
设备组通过单独的地线接至电力设备的接地系统上，该接地系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。
电子设备的电源主要靠专门的变压器来与其他线路隔离。
本类设备组中存在无保护线路，但这些线路隔离良好，且数量受到限制。
浪涌电压不能超过1kV。
3类：电源电缆和信号电缆平行敷设的电气环境。
设备组通过电力设备的公共接地系统接地该接地。
系统几乎都会遇到由设备组本身或雷电产生的干扰电压。
在电力设施，由接地故障、开关操作和雷击而引起的电流会在接地系统中产生幅值较高的干扰电压。
受保护的电子设备和灵敏度较差的电气设备被接到同一电源网络。
互连电缆可以有一部分在户外但紧靠接地网。
设备组中有未被抑制的感性负载，并且通常对不同的现场电缆没有采取隔离。
浪涌电压不能超过2kV。
4类：互连线作为户外电缆沿电源电缆敷设并且这些电缆被作为电子和电气线路的电气环境设备组接到电力设备的接地系统，该接地系统容易遭受由设备组本身或雷电产生的干扰电压。
在电力设施，由接地故障、开关操作和雷电产生的几千安级电流在接地系统中会产生幅值较高的干扰电压。
电子设备和电气设备可能使用同一电源网络。
互连电缆象户外电缆一样走线甚至连到高压设备上。
这种环境下的一种特殊情况是电子设备接到人口稠密区的通信网上。
这时在电子设备以外，没有系统性结构的接地网，接地系统仅由管道、电缆等组成。
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电力试验标准冲击波型
一、冲击波形
电力试验标准冲击波型通常采用标准雷电冲击波形，其特点如下：
1. 起始阶段：波形以1.2/50μs的斜率上升，直至达到峰值电压。
2. 峰值阶段：持续时间为10～15μs，此时电压达到最大值。
3. 衰减阶段：冲击电压从峰值开始衰减，其衰减速度约为2000V/μs。
二、冲击电压等级
电力试验标准冲击波型的电压等级根据设备电压等级和实际需要确定。
通常分为以下几类：
1. 低压设备：1.2/50μs波形，电压等级为5kV。
2. 中压设备：1.2/50μs波形，电压等级为15kV。
3. 高压设备：1.2/50μs波形，电压等级为45kV。
4. 超高压设备：1.2/50μs波形，电压等级为120kV。
三、冲击次数
电力试验标准冲击波型的冲击次数根据设备类型和试验目的确定。
一般来说，每个电压等级需要进行3次冲击试验，以便对设备进行全面评估。
四、冲击间隔时间
电力试验标准冲击波型的冲击间隔时间一般为3分钟，以保证设备有足够的时间恢复。
在特殊情况下，可根据设备特性适当调整间隔时间。
五、冲击波形参数测量方法
在电力试验标准冲击波型试验中，需要使用专用仪器测量冲击波形参数。
常用的测量方法包括示波器测量法和峰值电压测量法。
示波器测量法是通过示波器直接观察波形图像，测量起始阶段、峰值阶段和衰减阶段的参数；峰值电压测量法是通过峰值电压测量仪器测量冲击电压的峰值。
六、冲击试验装置
进行电力试验标准冲击波型试验需要使用专用冲击试验装置。
该装置应具备产生标准雷电冲击波形的功能，并能够调节波形参数以满足不同设备的要求。
同时，装置应配备安全保护措施和防护设施，确保试验过程中人员和设备安全。
七、试验程序
1. 准备阶段：准备好所需的仪器和设备，确认试验环境、人员和安全措施到位。
2. 连接设备：将冲击试验装置与待测试设备连接，确保连接正确无误。