变压器雷电冲击试验测量系统及波形

雷电冲击发生器一般多采用多级冲击电压发生器多级冲击电压发生器的作用原理可以简单概括为多级电容并联充电，然后自动串联起来放电，形成幅值很高的冲击电压波。人们习惯用冲击能量(W)来表示冲击发生器的负载能力。

对多级冲击发生器单级充电电压为U时，该冲击发生器的标称能量为:W=NCU²/2，N为冲击发生器级数C为每级电容量单位取F，U为每级电压单位取V则W的单位为J。一般考虑到冲击发生器的效率试验能力和设备的经济性，通常应选则冲击电压发生器的主电容与试品电容的比值满足5<C1/C2<10的关系。

雷电冲击的测量系统一般采用阻容式分压器，3压器精度小于1%，随着计算机技术的发展测量仪器普遍采用数字式记忆示波器其测量误差不大于1%，冲击电压测量系统的全波幅值的总不确定度在3%范围内。冲击试验还应注意的一点一旦产品发生击穿，尤其截波试验，冲击电流流过接地电阻时会有较大压降，压降太大会使仪表击穿，因此，必须注意接地电阻值不能高，一般规定在0.5欧以下。必要时，产品接地可与仪表接地分开。

变压器容量较大时因电容量大而波形不能满足时应将冲击电压发生器几个级并联运行。对变压器中点进行冲击试验时因属三相入波，电容量大,但试验电压一般不高，应将冲击电压发生器几个级并联后加压。全波电压与截波电压沿绕组不是均匀分布。

试验时，除施加电压的端子外，其它端子全部接地即高压绕组中点、低压绕组起末端都接地。在冲击试验时，低压绕组中部对铁心柱中部有冲击感应电压，如场强太高；在高压绕组作冲击试验时，会发生低压绕组对心柱的击穿。当采用H--L--L--H或L--H--L结构时二个低压绕组联线处也会有冲击感应电压。设计时必需注意这些部位的冲击耐受电压。

变压器冲击试验时，是否通过试验或出现故障主要是根据所记录的波形图来判断。而监听放电声音及工频复试等可作为辅助方法。变压器冲击试验，主要检测端子电压及回路中各部份的电流，对取得的电压及电流进行分析，即可判断产品的绝缘状况，此法是目前主要的应用方法。

变压器试验时若无内部故障，只会听到变压器的放电声。当有故障时，产品内部或大或小的会有发闷的声音，很容易与设备放电声相区别，从我厂的冲击故障来看，基本上每次故障都能听到变压器内部有异常的声音，注意鉴听有助于故障的制断。

雷电冲击试验变压器是否合格判断，主要依据是冲击电压入波波形和中性点示伤电流波形。记录50%(降低电压)和100%电压下的波形，将波形直接对比来判断变压器是否通过试验。为了更好的判断变压器绝缘情况，一般均要求记录入波电压、中性点电流、电容传递电流三个数值。入波电压灵敏度较低，它主要指示主绝缘的对地方电(如波电压波形出现截波)，若为局部故障则反反映较弱或不能指示。而中性点电流和电容传递电流则可反映局部放电故障。根据故障不同性质，这两种电流检测会有不同的灵敏度和不同的波形变化。

几种典型故障波形分析：

雷电冲击线圈首端对地放电时，入波电压波形出现截波截断点电压可以到零电位，中性点电流减小。线圈首端沿撑条放电对尾端击穿，入波波形成截波状但截波点不到零电位，中性点电流震荡增大。线圈匝间击穿放电，入波变化不是很大，中性点示伤电流很大，中性点电流增大很多。放电图谱可参照《变压器雷电冲击和操作冲击试验》中的，电气法故障检测的实例分析。但是雷电冲击试验有时会出现地线打火和示伤线接触不良，造成50%试验电压的示伤波形与100%试验电压下的示伤波形不一致，所以对雷电冲击试验波形分析要认真仔细。