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  變壓器雷電沖擊的目的和意義

  電力系統(tǒng)中的高壓電器設(shè)備除承受長(zhǎng)期工作電壓作用及諧振過(guò)電壓和操作過(guò)電壓外，還受到大氣過(guò)電壓，電力變壓器是電力系統(tǒng)中的重要設(shè)備，為了保證電力系統(tǒng)能夠安全運(yùn)行。要求變壓器有足夠沖擊絕緣強(qiáng)度，對(duì)不同電壓等級(jí)的變壓器，按照國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行雷電沖擊試驗(yàn)。

  在雷電沖擊電壓作用下，繞組的電感能量和電容能量發(fā)生交換而形成震蕩過(guò)程。這個(gè)過(guò)程使繞組的匝間和餅間和繞組各餅對(duì)地的電位已不再是按匝數(shù)分布。其匝間餅間電位差和繞組各餅的對(duì)地電位和工頻電壓作用下比較要超過(guò)許多倍。所以變壓器的縱絕緣主要是根據(jù)沖擊時(shí)的作用波形來(lái)反應(yīng)。

  試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)和內(nèi)容

  變壓器雷電沖擊試驗(yàn)GB1094.3-2003標(biāo)準(zhǔn)要求。T1(波前時(shí)間)為1.2us±30%，T2(半峰值時(shí)間)為50ps±20%。截波截?cái)鄷r(shí)間應(yīng)在2us~6us之間。反極性峰值不大于截波沖擊峰值的30%。

  試驗(yàn)程序：

  一次降低電壓(50%電壓)的負(fù)極性全波沖擊;

  一次100%電壓的負(fù)極性全波沖擊;

  一次降低電壓(50%電壓)的負(fù)極性截波沖。

  試驗(yàn)設(shè)備選擇及接線

  雷電沖擊電壓發(fā)生器一般多采用多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器，多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的作用原理可以簡(jiǎn)單概括為多級(jí)電容并聯(lián)充電，然后自動(dòng)串聯(lián)起來(lái)放電，形成幅值很高的沖擊電壓波。人們習(xí)慣用沖擊能量(W)來(lái)表示沖擊發(fā)生器的負(fù)載能力。

  對(duì)多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器單級(jí)充電電壓為U時(shí)，該沖擊電壓發(fā)生器的標(biāo)稱能量為：W=NCU2/2，N為沖擊電壓發(fā)生器級(jí)數(shù)，C為每級(jí)電容量單位取F，U為每級(jí)電壓?jiǎn)挝蝗，則W的單位為J。一般考慮到?jīng)_擊發(fā)生器的效率、試驗(yàn)?zāi)芰驮O(shè)備的經(jīng)濟(jì)性。

  雷電沖擊的測(cè)量系統(tǒng)一般采用阻容式分壓器，分壓器精度小于1%，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展測(cè)量?jī)x器普遍采用數(shù)字式記憶示波器其測(cè)量誤差不大于1%，沖擊電壓測(cè)量系統(tǒng)的全波幅值的總不確定度在3%范圍內(nèi)。

  沖擊試驗(yàn)還應(yīng)注意的一點(diǎn)：一旦產(chǎn)品發(fā)生擊穿，尤其截波試驗(yàn)，沖擊電流流過(guò)接地電阻時(shí)會(huì)有較大壓降，壓降太大會(huì)使儀表?yè)舸?，因此，必須注意接地電阻值不能高，一般?guī)定在0.5歐以下。必要時(shí)，產(chǎn)品接地可與儀表接地分開。