冲击电压试验方法介绍
电力试验标准冲击波型
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。
操作冲击试验
概述:
电力系统中运行的变压器除长时间受到工频电压和短时大气过电压的作用外， 还经常受到操作过电压的作用。产生操作过电压的原因有多方面，主要是由于线 路操作引起的。如：线路合闸和重合闸、故障和故障切除、开断容性电流和开断 较小和中等验目的是用 来检验变压器线端对地及三相变压器线端之间的操作冲击耐受能力。
图中：1 —电压测量电路；2 —电流测量电路；3 —负载电阻。 ������1(������1)，������2(������2)分压器阻抗(电容)
注:三角形联结绕组的冲击施加方式如图中虚线所示。
操作冲击试验中的端子接线
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.(标幺值)和1.5p.u.(标幺值)的外施电压。这两种绝缘的试验是同 时进行的。
变压器操作冲击试验 试验接线 冲击波既可以由冲击电压发生器直接施加到被试最高电压绕组线路端子上，也可 以施加到较低电压的绕组上，通过感应将试验电压传递到最高电压绕组上。在最 高电压绕组线路端子和地之间出现的电压值应为规定的试验电压值。应在最高电 压绕组线路端子测量电压。 三相变压器应逐相地进行试验。 GB 1094.4规定：对三相变压器只允许采用一种试验接线，如图所示，其中性点总 是接地的且非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 试端子不必连在一起。)
利用变压器产生操作冲击电压原理图
利用变压器产生操作冲击的等值电路
在等值电路中， ������1 是等效的冲击电压发生器的主电容，为保证操作冲击电压有足够的波长， 要求������1应有一定的电容值（微法级)。 ������是波前电阻，它的作用是根据试品的实际情况来调 整波前长度和阻尼高频振荡。������1、������2分别是试品一次侧和二次侧的漏感。������0是变压器的励 磁电感。在变压器操作冲击试验中，因为铁心的饱和作用使得������0不为常数。 过程如下：先将电容������1充电到规定电压，然后点火使间隙������击穿，此时������1经������ 、������1、������2向������2 充电。������2上电压上升的过程即为操作波的波前，此时可认为������0为开路。当������2充电到一定幅 值后，������1 、������2共同对������0放电。由于此时铁心的饱和作用使������0减小，放电电流增大，电压迅 速下降，������2上电压������2下降到零的过程即为操作波的波尾。
500kV GIS现场冲击电压试验方法分析
• 83•500kV GIS现场冲击电压试验方法分析国网江苏省电力有限公司检修分公司扬州运维分部 朱菁菁【摘要】通过GIS现场冲击电压试验，可以更加可靠的发现设备运输以及现场安装过程中存在的缺陷与隐患，对进一步提高管理效率具有重要意义。
本文结合实例来对500kV GIS现场冲击电压试验方法要点以及控制因素进行了简单分析，确保试验全过程每个节点执行的规范性，为后续工作提供技术指导依据。
【关键词】500kV；GIS；雷电冲击；电压试验GIS因其所具有的体积小、占地面积少、维护量少以及抵抗外力干扰强等特点，现在已经得到了广泛的应用。
对于GIS设备来讲，为确保其运输与安装环节不出现任何问题，必须压对其进行主回路绝缘试验，检查其绝缘性能是否存在异常。
为确保GIS设备能够保持良好状态投入到生产运行中，因此在实际生产中，需要对其进行现场交流耐压试验后，还需要进行现场冲击试验，在正式投运前对其进行全方位检查，排除任何隐患。
一、GIS设备现场冲击电压试验分析GIS设备在运输以及现场安装阶段中可能会出现的绝缘缺陷主要体现在两个方面，一方面为自由导电微粒以及设备内部侵入灰尘，对绝缘性能产生影响，出现运行缺陷。
另一方面则是绝缘件自身性能缺陷，再加上安装及运输环节外力影响导致电极表面损伤，造成固定绝缘缺陷。
为确保GIS设备可以维持最佳状态投入到生产运行中，必须要对其进行交流耐压试验，但是其无法完全暴露出存在的所有绝缘缺陷，可靠性比较低，必须要采取新的检测手段，与原有的交流耐压试验进行互补，实现对GIS设备投运前的全面检查。
与普通500kV变电站相比，直流工程的500kV GIS具有更多间隔，并且管道长、电容量大，对运行环境条件的要求更为严格，由此就决定了试验对大电容负载下雷电冲击电压试验能力提出了更高要求，必须要做好每个细节控制，确保试验结果的可靠性[1]。
二、现场冲击电压试验过程1.实例分析以某换流站为对象，其直流输电容量为3000MW，额定电压±500kV，每极1个12脉动阀组与6台双绕组变压器。
冲击电压试验
冲击电压试验说明1.引用标准及定义1.1标准GB 14598.3 量度继电器和保护装置的绝缘配合要求和试验Q/XJ 20.50. 继电保护和安全自动装置通用技术要求1.2定义介质试验：施加规定电压于绝缘物，以证明它符合制造厂所规定电路的额定绝缘电压的一种短时间试验。
冲击电压耐受试验的电压波形为1.2/50us，用以模拟来源于大气的过电压。
它也包括由于低压设备的通断所产生的过电压。
施加规定的冲击电压于绝缘物，以证明装置能够耐受很高的和时间很短的过电压，而不致损坏的一种试验。
2.试验方法2.1 试验部位a) 每个电路和可接近的导电部分之间，每个独立电路的端子连接在一起；b) 独立电路之间，每个独立电路的端子连接在一起。
2.2冲击电压试验值规定试验部位应能承受标准雷电波1.2/50 µs（见GB/T 14598.3—2006 中6.1.3）的短时冲击电压试验，试验电压的峰值为1 kV（额定绝缘电压≤63 V）或5 kV（额定绝缘电压>63 V）。
对两个独立电路之间的试验，应按这两个电路所规定的较高的冲击电压进行试验。
2.3.冲击电压试验次数正极性、负极性，每个极性各5次，中间间隔5 s。
3.结果评定产品承受冲击电压试验后，其主要性能指标应符合企业产品标准规定的出厂试验项目要求。
试验过程中，允许出现不导致绝缘损坏的闪络，如果出现闪络，则应复查绝缘电阻及介质强度，此时介质强度试验电压值为规定值的75%。
4、注意事项冲击电压测试仪在工作时产生高能量（高电压、大电流）的浪涌。
为安全起见，请阅读说明书，并正确使用本设备。
使用中请注意以下几点：1.当手潮湿或相对湿度超过75%时，请不要使用本设备。
2.注意使用本设备时接地状况良好。
3.因为有高压脉冲加到接线端子（Surge out）,所以在接线时，务必要在确认高压电源处于断开状态（H.V.OFF灯亮，数字电压表指示为0）才能进行。
4.试验结束后，按STOP键停止发生脉冲，逆时针把电压调节旋钮旋到底，按H.V.ON/OFF关掉仪器高压回路，取下试品连接线，关闭仪器的工作电源。
冲击电压试验操作流程(全波实验)
冲击试验操作流程
全波实验：
(1)试品接线和设备调整：
①试品高压单相或试品高压短接连电容分压器高压输出
②试品接线和设备调整完成之后把接地棒放在指定位置
(2)波形分析软件的设置：
①双击软件图标
②单击@选项
键入密码：111111
③冲击参数设置：
改变各个通道所对应的变比
电压波形显示参数里选择：
T1(30%-90%) T2(50%波尾）UpMax(波形最大值）
UpMin(波形最小值）
选择好之后点确定
设置电压的量程
设置示波器采集极性和控制软件对应
选择使用的通道
选择10us
点击设置示波器
点击开始测试
(3)冲击控制系统操作：
双击冲击控制器图标进入软件
①点击本体设置
②在弹出的对话框里的输入所需要的级电压和
充电时间
③点击确定
④将截球手动增大至最大
⑤点击
⑥待电压充到设定电压之后自动触发
⑦待触发完成后点击高压分断
半电压调波形半电压波形调完之后做全电压试验
波头时间1.2us±30％=0.84us—1.56us标准波尾时间50us±20％=40us-60us 标准波头时间长减小电阻波头时间短增大电阻波尾时间长减小电阻波尾时间短增大电阻。
雷电冲击试验资料
截波标准规定： （1）波前时间Tf为1.2uS，允许误差 ±30%； （2）截波时间Td为2~5 uS （3）试验电压Um，允许偏差±3%，是 指规定值和实测值之差，不是指测量 误差。 （4）当实际波形波前部分有振荡（过冲） 规定振荡幅值不应超过0.05Um，反冲 波幅值ur/ Um过零系数规定为 0.250.35 波形图画法：以D点与反波峰值的幅值 的30%和90%的两点的联线与反波峰 值的交点为N，与D点横向平行的交点 为M，从M点所作的横轴垂线与O1之 间的距离为截波时间Td。 T1=1.67T
DL/T557《高压线路绝缘子陡波冲击耐受 试验》规定了线路绝缘子陡波冲击耐受试 验的标准冲击波形 （6）Tf=100~200毫微妙的陡波冲击波。 陡度2500KV/uS，最大输出电压幅值 500KV，适用于高压线路B型绝缘子陡波 冲击耐受试验。 JB5892《高压线路用有机复合绝缘子技 术条件》规定了有机复合绝缘子陡波冲击 耐受试验的标准冲击波形 （7）陡度大于1000KV/uS的陡波冲击波 最大输出电压幅值600KV，适用于高压线 路用有机复合绝缘子陡波冲击耐受试验。 DL474.6 《变压器操作波感应耐压试验》 规定了变压器操作波感应耐压试验的标准 冲击波形。 （8） Tcr＞100微妙，Tz＞1000微妙，Td （90）＞200微妙的操作波冲击波 适用电力变压器操作波感应耐压试验。
三、雷电冲击发生器原理介绍
1、雷电波的基本形成
2、雷电波波头波尾时间计算
如图（3）是冲击电压发生器最基本的等值回路。 试验前把C1充好电，当K（或点火球隙）动作后，由C1向C2充电， 则试品两端电压： U1=U0*（1-e（-t /τ）） （充电过程） C1、C2两端电压平衡后，一起又通过R2对地放电，则试品两端电 压： U2=U0*e（-t /τ） （放电过程） 根据雷电波形定义，来推导波头波尾时间公式： （1）求波头Tf： 30%U0= U0*（1-e（-t1/τ1）） （1-1） 90%U0= U0*（1-e（-t2/τ1）） （1-2） 解方程组：0.3 = 1-e（-t1/τ1） 0.9 = 1-e（-t2/τ1） 0.7= e（-t1/τ1） 0.1= e（-t2/τ1）
冲击电压试验
冲击电压试验
电力系统中的高压电气设备，除了承受长时间的工作电压作用外，在运行过程中，还可能会承受短时的雷电过电压和操作过电压的作用。
冲击高压试验用来检验高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作
用下的绝缘性能或保护性能。
由于冲击高压试验本身的复杂性等原因，电气设备的交接及预防性试验中，一般不要求进行冲击高压试验。
本节仅将产生全波的冲击电压发生器作一简单的介绍。
电力系统中的高压电气设备，除了承受长时间的工作电压作用外，在运行过程中，还可能会承受短时的雷电过电压和操作过电压的作用。
冲击高压试验用来检验高压电气设备在雷电过电压和操作过电压作
用下的绝缘性能或保护性能。
由于冲击高压试验本身的复杂性等原因，电气设备的交接及预防性试验中，一般不要求进行冲击高压试验。
雷电冲击电压试验采用全波冲击电压或截波冲击电压，这种冲击电压持续时间较短，约数微秒至数十微秒，它可以由冲击电压发生器产生；操作冲击电压试验采用操作冲击电压，其持续时间较长，约数百至数千微秒，它可利用冲击电压发生器产生，也可利用压器产生。
许多高电压试验室的冲击电压发生器既可以产生雷电冲击电压波，也可以产生操作冲击电压波。
变压器冲击试验方法
变压器冲击试验方法一、准备试验设备在进行变压器冲击试验之前，需要准备以下试验设备：1.变压器：待测试的变压器。
2.冲击试验装置：用于产生高压冲击电压的装置。
3.测试仪器：用于测量和记录试验数据的仪器，例如示波器、数据采集仪等。
4.电源：为变压器提供电源，确保其在试验过程中能够正常工作。
5.接地装置：确保试验设备和被测试变压器的接地安全。
二、确定试验参数在进行冲击试验之前，需要确定以下试验参数：1.冲击电压幅值：根据变压器的额定电压和标准要求，确定冲击电压的幅值。
2.冲击次数：根据标准要求和试验目的，确定需要进行多少次冲击试验。
3.冲击间隔时间：两次冲击之间的时间间隔，以确保变压器有足够的时间恢复。
4.预加电压：在进行冲击试验之前，需要在变压器上施加一定的预加电压，以确保变压器正常工作。
5.极性：冲击电压的极性，正极性或负极性。
三、接线与检查在开始试验之前，需要进行以下接线与检查工作：1.根据试验设备的接口和被测试变压器的接口，正确连接所有线路，确保连接牢固可靠。
2.检查接地装置是否正常工作，确保试验安全。
3.检查电源是否正常供电，确保变压器能够正常工作。
4.检查测试仪器是否正常工作，例如示波器、数据采集仪等。
5.检查变压器和冲击试验装置是否正常工作，例如检查变压器油位、检查冲击试验装置的输出电压等。
四、开始试验在确认所有准备工作完成后，可以开始进行冲击试验。
具体步骤如下：1.将预加电压施加到变压器上，确保变压器正常工作。
2.根据确定的参数设置，启动冲击试验装置，向变压器施加相应的冲击电压。
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绝缘性能试验包括
冲击电压试验；介质强度试验；绝缘电阻测量。
绝缘性能试验的条件
大气条件不应超过下列范围：
——环境温度：+15℃～+35℃；
——相对湿度：45%～75%；
——大气压力：86kPa～106kPa。
试验的产品应处于干燥和无自热状态。
所有试验应在完整的装置上进行。
在试验过程中，产品不应施加输入激励量或辅助激励量。
绝缘性能试验顺序
试验应按下列顺序进行：
冲击电压试验→介质强度试验→绝缘电阻测量
冲击电压试验方法
试验应依据GB/T 17627.1-1998 采用标准雷电脉冲。
发生器波形和特性
图中：
T1——波前时间：
冲击峰值的30%和峰值的90%（图1中A、B两点）时刻之间的时间间隔T的1.67倍。
O1——视在原点
超前相当与A点时间0.3T1的瞬间。
它为通过A、B点所画直线与时间轴的交点。
T2——半峰值时间：
冲击的视在原点O1和电压减小到峰值一半的瞬间之间的时间间隔。
发生器的参数为：
——波前时间：1.2μs±30%；
——半峰值时间：50μs±20%；
——输出阻抗：500Ω±10%；
——输出能量：0.5J±10%。
每条试验导线的长度不应超过2m。
冲击试验电压的选定
试验电压的选定一般按以下原则选取：
——1.0kV（额定绝缘电压≤63V时）；
——5.0kV（额定绝缘电压＞63V时）。
由电压互感器和电流互感器直接供电的电路，或直接连接于站内直流电源的继电器电路，冲击电压试验应采用5kV。
试验方法
冲击电压应施加在继电器外部可接近的合适的点上，外露的导电部分应连接在一起并接地（外壳）。
试验时每个极性应施加五个脉冲，脉冲间隔至少为1s。
试验电压电平应是发
生器连接到继电器之前的开路电压。
除非另有规定，冲击电压试验应在下列部位进行：
——各带电的导电电路对地之间；
——电气上无联系的各带电的导电电路之间，每个独立电路的端子连接在一起。
试验中未涉及的电路应连接在一起并接地（外壳）。
除非很明显，应由制造厂规定哪些电路为独立电路。
除非另有规定，对两个独立电路之间的试验，应按这两个电路所规定的较高的冲击电压进行试验。
试验验收准则
试验期间不应出现破坏性放电（火花、闪络或击穿）。
未造成击穿的电气间隙的部分放电可被忽略。
试验后，产品应满足所有相关性能的要求。
武汉三新电力设备制造有限公司是一家集电力检测、调试及电力技术服务为一体的高端解决方案提供商，电力测试设备一站式服务平台，变频串联谐振专业制作商，欢迎咨询采购交流！。