電抗器(變壓器)的雷電沖擊和操作沖擊試驗(yàn)導(dǎo)則(4)

      電抗器(變壓器)的雷電沖擊和操作沖擊試驗(yàn)導(dǎo)則(4)
      常州(江蘇)博邦電氣是專業(yè)研發(fā)制造電抗器、串聯(lián)電抗器、進(jìn)線電抗器、鋁殼電阻、制動(dòng)電阻、制動(dòng)單元、變壓器、濾波器的大型生產(chǎn)廠家。

      試品端子接線和故障探測(cè)方法：按照GB 1094.3—85的要求對(duì)于三相電抗器(變壓器)只允許采用一種接線，如圖4所示，其中性點(diǎn)總是接地的，一相加壓另兩個(gè)非試相端子可以連接在一起，對(duì)于三角形聯(lián)結(jié)繞組非試相端子必須開路，一般不允許非試?yán)@組短路。因?yàn)閷?duì)操作沖擊試驗(yàn)，這種短路的效應(yīng)基本上與感應(yīng)高壓試驗(yàn)時(shí)相同。

      選擇哪一個(gè)繞組直接施加電壓及此電壓值的大小，一般可由制造廠決定，施加電壓值的大小，必須保證最高額定電壓繞組上的端電壓，達(dá)到額定耐受電壓水平。雖然操作沖擊波的基本波形部分是通過電磁感應(yīng)傳遞的，從理論上來講當(dāng)對(duì)一相端子施加電壓U時(shí)，非試相端子上的電壓將為0.5U，相間電壓為1.5U；但是，由于相間耦合電容，每相本身的電容和電感等將能引起附加的振蕩，并迭加在基本傳遞波上，所以，在實(shí)際試驗(yàn)時(shí)若不采取適合措施的話，非試端子上的電壓要高于0.5U，相間電壓也高于1.5U(參見附錄B圖B14)。
  
      通常采用在非試相端子上接入電阻負(fù)載，把非試相的電壓限制為0.5倍的被試相所施加的電壓；當(dāng)非試相接入電阻時(shí)，將使非試相波形的波前時(shí)間拉長，這樣被試相端電壓波形和非試相端電壓波形的T1值有差異，從而使相間電壓可能略小于1.5倍的施加電壓，這是允許的。
   
      對(duì)于電抗器(變壓器)的被試相非試端子(接地端除外)，也可能產(chǎn)生振蕩，使電壓超過本身的額定耐受電壓，對(duì)此亦可采取上述措施加以限制。故障判斷方法，一般只用施加電壓的波形圖就夠了；當(dāng)采用低壓或中壓加壓，還需記錄高壓端的波形，對(duì)于加壓繞組的接地電流，可作為一種輔助的故障判斷方法。觀察電壓波形的過零時(shí)間和電流波形峰值時(shí)間之間的差異，可以幫助判斷是否發(fā)生故障。
   
      注：對(duì)于殼式及無三角形聯(lián)結(jié)繞組的五柱式電抗器(變壓器)，由于磁通不完全通過非試相鐵芯柱上的繞組，故相間電壓不能達(dá)到1.5倍的相對(duì)地電壓。每相分別施加操作沖擊波，順序?yàn)椋篴.至少一次降低電壓(為額定耐受電壓的50%～75%)的負(fù)極性沖擊波。b.施加合適的正極性操作沖擊或正極性直流電壓以產(chǎn)生剩磁。c.三次額定耐受電壓的負(fù)極性沖擊；第二、第三次加壓前均應(yīng)重復(fù)前一項(xiàng)，以產(chǎn)生剩磁。產(chǎn)生剩磁的優(yōu)先采用方法是施加反極性(即正極性)操作沖擊波，為使各次施加全電壓時(shí)的波形相同，應(yīng)使剩磁點(diǎn)保持不變，此點(diǎn)最好是“飽和剩磁點(diǎn)”。通常反極性勵(lì)磁的電壓不大于試驗(yàn)電壓的60%，次數(shù)為1～2次；這樣一般能滿足三次全試驗(yàn)電壓下波形相同。

      在操作沖擊波試驗(yàn)中，主要應(yīng)記錄被試?yán)@組端子上的電壓值，但是，正如第7.2.2款所述，由于非試相端子對(duì)地電壓可能過大，至少要對(duì)這些電壓進(jìn)行檢查。電壓波形圖的變化，通常也能顯示非試?yán)@組上的任何故障，亦可記錄沖擊電流波形圖，在許多情況下，可以給出有關(guān)故障的補(bǔ)充信息。記錄操作沖擊波波形，應(yīng)使用電容分壓器。
   
      在調(diào)節(jié)電路參數(shù)，決定波形的情況下，當(dāng)記錄波前時(shí)間時(shí)，其示波器掃描時(shí)間必須大于波形峰值出現(xiàn)的時(shí)間，通常為100～300μs，當(dāng)記錄波尾時(shí)間時(shí)，由于只需確定Td值，掃描時(shí)間通常為500～1000μs。為了記錄波形的峰值和對(duì)任何可能出現(xiàn)的故障進(jìn)行探測(cè)，要求示波器掃描時(shí)間應(yīng)足夠長，至少應(yīng)大于T2值，甚至應(yīng)大于第一個(gè)反極性峰值出現(xiàn)的時(shí)間，通常為1000～2000μs。

      在實(shí)際試驗(yàn)中，最好也記錄直接加壓繞組的電流波形，該電流包括下述三部分：a.初始脈沖；b.與電壓波形波尾部分相對(duì)應(yīng)的緩慢且均勻上升的電流；c.與電壓波形過零點(diǎn)相對(duì)應(yīng)的電流峰值。記錄電流波形時(shí)示波器掃描時(shí)間，通常與記錄電壓波形時(shí)掃描時(shí)間相同。最好再選用一種快一些的掃描時(shí)間，來記錄初始脈沖部分的電流。

      電抗器操作沖擊試驗(yàn)波形，仍然用T1/ Td和T2來表征，其規(guī)定與變壓器的規(guī)定相同(參見圖1b及附錄B圖B16)。電抗器上得到的波形呈一余弦衰減波，試品由于磁路不閉合，鐵芯不出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，基本上是一個(gè)恒定的電感參數(shù)。波形主要用頻率及衰減系數(shù)來表征，頻率主要由電抗器的等值電感和沖擊電壓發(fā)生器的主電容決定(參見附錄A中的A2)。
 
      波前時(shí)間T1仍與變壓器那樣，主要由繞組的等值電容，負(fù)載電容和串聯(lián)電阻等決定(參見附錄A中的A1)；T1要求有足夠長，以保證被試?yán)@組上電壓分布均勻。當(dāng)T1較大時(shí)，衰減系數(shù)也較大，T2則相應(yīng)的縮短；當(dāng)T1較小時(shí)，將使反極性峰值增加，有時(shí)可能達(dá)到75%的全試驗(yàn)電壓水平。對(duì)于反峰值的限制仍然與變壓器一樣，為第一個(gè)峰值的50%以下。這樣就基本上決定了電路和波形的各種參數(shù)。電抗器操作沖擊試驗(yàn)時(shí)，在降低電壓下和全試驗(yàn)電壓下，波形應(yīng)基本上是相同的。對(duì)于大型電抗器的操作沖擊試驗(yàn)，有時(shí)也很難得到規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)波，允許有較大的偏差，但應(yīng)盡量的接近標(biāo)準(zhǔn)波。

      由于每相只有一個(gè)繞組，試驗(yàn)電壓只能加到被試?yán)@組的高壓端子上，另一端應(yīng)接地。故障探測(cè)，像變壓器那樣，通常只記錄電壓波形就夠了，但最好同時(shí)記錄通過被試?yán)@組的電流波形，以作為輔助的故障探測(cè)方法。注：三相電抗器操作沖擊試驗(yàn)中，由于磁通不直接通過非試相鐵芯柱上的繞組，故相間電壓不能達(dá)到被試相對(duì)地電壓的1.5倍。

      常州(江蘇)博邦電氣是專業(yè)研發(fā)制造電抗器、串聯(lián)電抗器、進(jìn)線電抗器、鋁殼電阻、制動(dòng)電阻、制動(dòng)單元、變壓器、濾波器的大型生產(chǎn)廠家。