第三節(jié)__沖擊高電壓試驗(yàn)

1、研究電氣設(shè)備在運(yùn)行中遭受雷電過(guò)電壓和操作過(guò)電壓的作用時(shí)的絕緣性能 。 許多高壓試驗(yàn)室中都裝設(shè)沖擊電壓發(fā)生器，用來(lái)產(chǎn)生試驗(yàn)用的雷電沖擊電壓波和操作沖擊電壓波。 高壓電氣設(shè)備在出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)時(shí)或大修后都必須進(jìn)行沖擊高壓試驗(yàn)。 第三節(jié) 沖擊高電壓試驗(yàn)一、沖擊電壓發(fā)生器 （一）基本回路 標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波采用的是非周期性雙指數(shù)波。采用的是非周期性雙指數(shù)波。 （5-55-5） 波尾時(shí)間常數(shù)波尾時(shí)間常數(shù) 波前時(shí)間常數(shù)波前時(shí)間常數(shù))()(21tteeAtu第三節(jié) 沖擊高電壓試驗(yàn)12)()(21tteeAtu)1 ()(2teAtu1)(tAetu波尾，波前， 實(shí)際沖擊電壓發(fā)生器采用圖實(shí)際沖

2、擊電壓發(fā)生器采用圖5-195-19的回路。的回路。 放電回路的利用系數(shù)放電回路的利用系數(shù) （5-105-10） 211221102RRRCCCUUm（二）多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的工作原理 單級(jí)沖擊電壓發(fā)生器能產(chǎn)生的最高電壓一單級(jí)沖擊電壓發(fā)生器能產(chǎn)生的最高電壓一般不超過(guò)般不超過(guò)200300kV。 因而采用多級(jí)疊加的方法來(lái)產(chǎn)生波形和幅因而采用多級(jí)疊加的方法來(lái)產(chǎn)生波形和幅值都能滿足需要的沖擊高電壓波。值都能滿足需要的沖擊高電壓波。 5400kV，527kJ沖擊電壓發(fā)生裝置沖擊電壓發(fā)生裝置 500kV標(biāo)準(zhǔn)雷電波發(fā)生器標(biāo)準(zhǔn)雷電波發(fā)生器 上海交大3000kV沖擊電壓發(fā)生器 多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器原理接線圖 p 基

3、本原理 并聯(lián)充電， 串聯(lián)放電 沖擊電壓發(fā)生器的起動(dòng)方式：沖擊電壓發(fā)生器的起動(dòng)方式： 自起動(dòng)方式：只要將點(diǎn)火球隙自起動(dòng)方式：只要將點(diǎn)火球隙F1的極間距離調(diào)節(jié)的極間距離調(diào)節(jié)到使其擊穿電壓等于所需的充電電壓到使其擊穿電壓等于所需的充電電壓UC ，當(dāng)，當(dāng)F1上的電壓上升到等于上的電壓上升到等于UC 時(shí)，時(shí)，F(xiàn)1即自行擊穿，起即自行擊穿，起動(dòng)整套裝置。動(dòng)整套裝置。 方式二：使各級(jí)電容器充電到一個(gè)略低于使各級(jí)電容器充電到一個(gè)略低于F1擊穿擊穿電壓的水平上，處于準(zhǔn)備動(dòng)作的狀態(tài)，然后利用電壓的水平上，處于準(zhǔn)備動(dòng)作的狀態(tài)，然后利用點(diǎn)火點(diǎn)火 裝置產(chǎn)生一點(diǎn)火脈沖，送到點(diǎn)火球隙裝置產(chǎn)生一點(diǎn)火脈沖，送到點(diǎn)火球隙F1中的

4、中的一個(gè)輔助間隙上使之擊穿并引起一個(gè)輔助間隙上使之擊穿并引起F1的主間隙擊穿，的主間隙擊穿，以起動(dòng)整套裝置。以起動(dòng)整套裝置。（三）沖擊電壓發(fā)生器的近似計(jì)算 212112112CCCCRR)1 ()(222tmeUtu)1 (3 . 02222tmmeUU波前式中波前時(shí)間常數(shù)根據(jù)沖擊視在波前時(shí)間T1的定義)1 (9 .02222tmmeUU由以上兩式可以解得 7ln212tt212112121)(36 . 07ln6 . 0CRRttT沖擊電壓視在波前時(shí)間（5-16）C2上的電壓u2可近似用下式表示122)(tmeUtu)(2121CCR式中波尾時(shí)間常數(shù)視在半峰時(shí)間)(7 . 02ln21212

5、CCRT 利用所要求的試驗(yàn)電壓波形（例如1.2/50 s）求出各個(gè)回路參數(shù)值： 計(jì)算只能作為參考，真正的波形還得依靠實(shí)測(cè)，并以其結(jié)果為依據(jù)進(jìn)一步調(diào)整回路參數(shù)，直到獲 得所需的試驗(yàn)電壓波形為止。 通常取21)105(CC 的阻值應(yīng)盡可能取小一些，高效率回路的情況下，11R011R產(chǎn)生雷電沖擊截波的原理： 試品上并聯(lián)一個(gè)適當(dāng)?shù)慕財(cái)嚅g隙，讓它在雷電沖擊全波的作用下?lián)舸饔迷谠嚻飞系木褪且粋€(gè)截波。 截?cái)嘌b置的要求實(shí)放電分散性小和能準(zhǔn)確控制截?cái)鄷r(shí)間。二、操作沖擊試驗(yàn)電壓的產(chǎn)生 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：額定電壓大于國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：額定電壓大于220kV的超的超高壓電氣設(shè)備在出廠試驗(yàn)、型式試驗(yàn)中，高壓電氣設(shè)備在出廠試

6、驗(yàn)、型式試驗(yàn)中，不能象不能象220kV及以下的高壓電氣設(shè)備那樣及以下的高壓電氣設(shè)備那樣以工頻耐壓試驗(yàn)來(lái)等效取代操作沖擊耐壓以工頻耐壓試驗(yàn)來(lái)等效取代操作沖擊耐壓試驗(yàn)。試驗(yàn)。 （一）非周期性雙指數(shù)沖擊長(zhǎng)波 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)波形為250/2500 。應(yīng)注意一下兩個(gè)問(wèn)題： （1） 為大大拉長(zhǎng)波前，又使發(fā)生器的利用系數(shù)降低不是很多，需采用高效率回路。 （2） 計(jì)算操作波回路參數(shù)時(shí)，不能用前面介紹的雷電波時(shí)的近似計(jì)算法來(lái)計(jì)算操作波回路參數(shù)；要考慮充電電阻R對(duì)波形和發(fā)生器效率的影響。（二） 衰減振蕩波 采用圖采用圖5-255-25中中IECIEC所推薦的一種操作波發(fā)生裝置。所推薦的一種操作波發(fā)生裝置。 三

7、、絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)方法 電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗(yàn)采用三次電氣設(shè)備內(nèi)絕緣的雷電沖擊耐壓試驗(yàn)采用三次沖擊法，即對(duì)被試品施加三次正極性和三次負(fù)極性沖擊法，即對(duì)被試品施加三次正極性和三次負(fù)極性雷電沖擊試驗(yàn)電壓。（雷電沖擊試驗(yàn)電壓。（1.2/50 S全波）。全波）。 對(duì)變壓器和電抗器類設(shè)備的內(nèi)絕緣，還要進(jìn)行對(duì)變壓器和電抗器類設(shè)備的內(nèi)絕緣，還要進(jìn)行雷電沖擊截波（雷電沖擊截波（1.2/25 S )耐壓試驗(yàn)。耐壓試驗(yàn)。 內(nèi)絕緣沖擊全波耐壓試驗(yàn)應(yīng)在被試品上并內(nèi)絕緣沖擊全波耐壓試驗(yàn)應(yīng)在被試品上并聯(lián)球隙，并將它的放電電壓整定得比試驗(yàn)電聯(lián)球隙，并將它的放電電壓整定得比試驗(yàn)電壓高壓高1520。 發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)的局部損傷或故障，目前用得發(fā)現(xiàn)絕緣內(nèi)的局部損傷或故障，目前用得最多得監(jiān)測(cè)方法是拍攝變壓器中性點(diǎn)處得最多得監(jiān)測(cè)方法是拍攝變壓器中性點(diǎn)處得電流示波圖。電流示波圖。 電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通常采用電力系統(tǒng)外絕緣的沖擊高壓試驗(yàn)通常采用15次沖擊法，若擊穿或閃絡(luò)的閃數(shù)不超過(guò)次沖擊法，若擊穿或閃絡(luò)的閃數(shù)不超過(guò)2次，即可認(rèn)為改外絕緣試驗(yàn)合格。次，即可認(rèn)為改外