变压器雷电冲击试验标准及试验波形分析

  变压器雷电冲击试验主要用于考核变压器耐受雷电冲击波绝缘水平，是变压器绝缘试验中的主要项目。变压器雷电冲击试验时，国家标准(CB1094.3-2017)《电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙》规定了变压器雷电全波冲击和标准雷电截波冲击试验标准。

  试验标准波形标准：

  在大型电力变压器和电抗器的冲击试验中，采用冲击电压发生器进行试验，由于其绕组电感小和/或冲击电容大，往往不可能得到规定的波形，此时应允许波形有较大的偏差。

  由于被试变压器的冲击电容是一个常数，故为得到符合要求的波前时间Ti或上升率，只能减少串联电阻值，但又不能过分减少，以免电压波形峰值处的振荡过大。如果为了得到更小的波前时间(最好仍是在规定的范围内)，可允许其振荡峰值和/或过冲值比GB/T16927.1规定的5%的电压波形峰值大一些。此时，必须对振荡峰值和波前时间同时兼顾。通常，即使将波前时间延长到制造单位与用户协商的极限值时，亦应尽量使振荡峰值不大于10%。试验电压值的测量按GB/T16927.1规定的原则进行。

  对于大型电力变压器，尤其是其中的中压和低压绕组，视在半峰值时间T，可能达不到所规定的偏差值。这些绕组的电感可能小到使波形出现振荡。对于此问题，可用下述一些办法以得到某种程度上的解决，如增大冲击发生器电容、采用并联级运行方式、调节串联电阻或者对非被试绕组的端子或对被试绕组的非被试端子采用特殊的试验接线。

  当非被试绕组的端子通过阻抗接地而不是直接接地时，会使绕组的等效电感明显地增加。对于直接接地的端子，只含有漏电感(由短路阻抗确定)。对于通过阻抗接地的端子，主电感是占主要的，它可使等效电感比直接接地时高100倍~200倍。

  当任何非被试端子通过阻抗接地时，必须确保任何非被试端子上的对地电压不超过：一对于星接绕组，端子额定雷电耐受电压的75%;

  对于角接绕组，端子额定雷电耐受电压的50%，(由于角接端子上的反极性对地电压)。

  当电感太小和/或冲击发生器电容太小而使波形出现振荡时，反极性幅值不应超过第一个峰值的50%。根据这个限值，附录给出了冲击发生器电容选择和波形调节的准则。

  波前时间1.2±30%μs 半峰值时间50±20%μs。但是，在进行特高压、大容量变压器和换流变压器雷电冲击试验时，由于电压等级较高，试品入口电容较大，通常波前时间很难上述试验标准要求;尽管标准上也允许在满足过冲小于5%的情况下，有较长的波前时间，但是，试验波形尽量接近标准雷电冲击波形，对变压器试品的绝缘水平考核越严格。

  试验回路分析，雷电冲击试验的主要设备是冲击电压发生器，电容分压器和冲击测量系统，冲击电压发生器是利用电容器的并联充电和串联放电的方式，而得到的高电压雷电冲击波形。