变压器冲击试验标准规程及试验方法

变压器冲击试验是检验其绝缘强度和抗过电压能力的重要测试，主要模拟雷击或操作过电压等瞬态冲击对设备的影响。以下是相关标准规程、试验设备及方法的详细说明：

试验标准规程

国际标准：

IEC 60076-3（电力变压器绝缘要求和绝缘试验）：规定了雷电冲击试验（LI）和操作冲击试验（SI）的波形参数、试验程序及合格判据。

IEEE C57.98（变压器冲击试验导则）：详细描述了试验方法、波形调整及数据记录要求。

国内标准：

GB/T 1094.3-2017（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）：等效采用IEC 60076-3，明确冲击试验的电压等级和波形要求。

DL/T 596-2021（电力设备预防性试验规程）：补充现场冲击试验的注意事项。

试验波形要求：

雷电冲击（LI）：标准波形为1.2/50μs（波前时间1.2μs，半峰值时间50μs）。

操作冲击（SI）：标准波形为250/2500μs（波前时间250μs，半峰值时间2500μs）。

试验设备

冲击电压发生器

核心设备，需满足最高试验电压（如±2400kV）和能量要求。

组成：多级Marx发生器、充电电容、电阻、球隙开关等。

分压器与测量系统

电阻分压器或电容分压器：用于测量高压冲击波形。

数字记录仪：带宽≥20MHz，采样率≥100MS/s（如Keysight示波器）。

需校准至±3%精度（依据IEC 61083-2）。

控制与触发系统

计算机控制充电、触发和数据采集，确保同步性。

辅助设备

接地装置、屏蔽室（防电磁干扰）、安全联锁系统。

试验方法

试验前准备

环境条件：温度、湿度符合标准（如湿度≤80%）。

变压器状态：注油静置＞24小时，试验前进行非破坏性测试（如绕组电阻、变比）。

接线：高压端接冲击发生器，低压端及外壳接地。

试验步骤

全波雷电冲击试验：

施加3次额定雷电冲击电压（正负极各3次），波形参数需满足1.2/50μs。

记录电压、电流波形，比较入射波与反射波差异。

截波雷电冲击试验（可选）：

在波尾2-6μs处截断，验证绝缘耐受陡波能力。

操作冲击试验（≥345kV变压器）：

施加正极性操作冲击波（250/2500μs），次数同雷电冲击。

试验结果判据

波形比对：试验前后波形差异＜10%（如幅值、振荡频率）。

故障检测：

中性点电流监测（突变可能指示匝间短路）。

局部放电量（PD）检测（如PD＞500pC可能不合格）。

其他指标：无绝缘击穿、油色谱分析无异常（如乙炔↑）。

试验注意事项

安全防护：试验区域设置隔离带，操作人员需穿戴绝缘装备。

电磁干扰：采用光纤传输信号，避免测量误差。

故障处理：若试验中发生击穿，需停电检查并修复后重新测试。