第三节冲击高电压试验

研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压的作用时的绝缘性能。许多高压试验室中都装设冲击电压发生器，用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压波。高压电气设备在出厂试验、型式试验时或大修后都必须进行冲击高压试验。第三节冲击高电压试验一、冲击电压发生器（一）基本回路标准雷电冲击全波采用的是非周期性双指数波。（5-5）——波尾时间常数——波前时间常数)()(21tteeAtu第三节冲击高电压试验12)()(21tteeAtu)1()(2teAtu1)(tAetu波尾，波前，实际冲击电压发生器采用图5-19的回路。放电回路的利用系数（5-10）211221102RRRCCCUUm（二）多级冲击电压发生器的工作原理•单级冲击电压发生器能产生的最高电压一般不超过200～300kV。•因而采用多级叠加的方法来产生波形和幅值都能满足需要的冲击高电压波。5400kV，527kJ冲击电压发生装置500kV标准雷电波发生器上海交大3000kV冲击电压发生器多级冲击电压发生器原理接线图基本原理并联充电，串联放电•冲击电压发生器的起动方式：•自起动方式：只要将点火球隙F1的极间距离调节到使其击穿电压等于所需的充电电压UC，当F1上的电压上升到等于UC时，F1即自行击穿，起动整套装置。•方式二：使各级电容器充电到一个略低于F1击穿电压的水平上，处于准备动作的状态，然后利用点火装置产生一点火脉冲，送到点火球隙F1中的一个辅助间隙上使之击穿并引起F1的主间隙击穿，以起动整套装置。（三）冲击电压发生器的近似计算212112112CCCCRR)1()(222tmeUtu)1(3.02222tmmeUU波前式中波前时间常数根据冲击视在波前时间T1的定义)1(9.02222tmmeUU由以上两式可以解得7ln212tt212112121)(36.07ln6.0CRRttT冲击电压视在波前时间（5-16）C2上的电压u2可近似用下式表示122)(tmeUtu)(2121CCR式中波尾时间常数视在半峰时间)(7.02ln21212CCRT利用所要求的试验电压波形（例如1.2/50s）求出各个回路参数值：计算只能作为参考，真正的波形还得依靠实测，并以其结果为依据进一步调整回路参数，直到获得所需的试验电压波形为止。通常取21)10~5(CC的阻值应尽可能取小一些，高效率回路的情况下，11R011R产生雷电冲击截波的原理：试品上并联一个适当的截断间隙，让它在雷电冲击全波的作用下击穿，作用在试品上的就是一个截波。截断装置的要求实放电分散性小和能准确控制截断时间。二、操作冲击试验电压的产生•国家标准规定：额定电压大于220kV的超高压电气设备在出厂试验、型式试验中，不能象220kV及以下的高压电气设备那样以工频耐压试验来等效取代操作冲击耐压试验。（一）非周期性双指数冲击长波•国家标准规定的标准波形为250/2500。应注意一下两个问题：（1）为大大拉长波前，又使发生器的利用系数降低不是很多，需采用高效率回路。（2）计算操作波回路参数时，不能用前面介绍的雷电波时的近似计算法来计算操作波回路参数；要考虑充电电阻R对波形和发生器效率的影响。（二）衰减振荡波采用图5-25中IEC所推荐的一种操作波发生装置。三、绝缘的冲击高压试验方法–电气设备内绝缘的雷电冲击耐压试验采用三次冲击法，即对被试品施加三次正极性和三次负极性雷电冲击试验电压。（1.2/50μS全波）。–对变压器和电抗器类设备的内绝缘，还要进行雷电冲击截波（1.2/2～5μS)耐压试验。•内绝缘冲击全波耐压试验应在被试品上并联球隙，并将它的放电电压整定得比试验电压高15％～20％。•发现绝缘内的局部损伤或故障，目前用得最多得监测方法是拍摄变压器中性点处得电流示波图。•电力系统外绝缘的冲击高压试验通常采用15次冲击法，若击穿或闪络的闪数不超过2次，即可认为改外绝缘试验合格。小结冲击高压发生器用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压波。本节介绍了获得雷电冲击电压全波、雷电冲击截波、操作冲击试验电压的原理及其参数的近似计算。绝缘的冲击高电压试验方法，重点介绍了三次冲击法和15次冲击法。