专利名称：一种变压器雷电冲击截波试验装置及方法
技术领域：
本发明涉及变压器性能测试技术，具体的说是一种变压器雷电冲击截波试验方法。
背景技术：
变压器的抗雷电截波冲击能力是评价变压器性能的重要指标之一。为了测试变压 器的抗雷电截波冲击能力，截波的产生一般从冲击设备上采用电阻分压器采集高压脉冲信 号，经几米高压电缆，由延时箱触发截断装置。这种方 法虽然截断可靠，但截断时间不能任 意调节，且使用起来不方便，如每次试验前均需测量延时箱是否完好；针对不同电压等级 的变压器产品的测试需要，改变接线，以调节延时时间的长短等。延时箱的质量性能也无法 满足多次测试要求，经常损坏延时箱。随着电子技术的飞速发展，已将上述传统的截断方法 逐渐取消，更多的采用多级截断设备，由电子延时装置代替延时箱。但是，在实际应用时发 现，在进行特高压(例如IOOOkV)变压器产品试验时，由于电子延时装置抗干扰能力差，个 别时候可能导致不动作或误动作而不能可靠截断，将会导致试品承受过高的试验电压。为 此，需要研究延时可靠的试验装置及试验方法，保证在特高压产品试验时，能够可靠截断。 而目前本领域中此类装置和方法尚未见报道。
发明内容
针对现有技术中存在的上述不足之处，本发明要解决的技术问题是提供一种能够 可靠截断的变压器雷电冲击截波试验装置及方法。为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是本发明一种变压器雷电冲击截波试验装置包括电容分压器及延时电缆，其中 电容分压器，输入端与冲击电压发生器的第一级输出端相连，将经过分压后的高压脉冲信 号送至延时电缆；延时电缆，一端与电容分压器的高压脉冲信号输出端相连，另一端接至截 断装置的第一级球。所述电容分压器采用两组电容串联连接，其中第一电容的容值为固定值，第二电 容容值可调；所述电容分压器的绝缘水平为高压臂> 200kV，低压臂> 20kV ；所述延时电 缆采用多级电缆分段串联连接结构；所述延时电缆的绝缘水平> 35kV。本发明一种变压器雷电冲击截波试验方法包括以下步骤从冲击电压发生器的第一级输出端取高压脉冲信号；通过电容分压器对上述高压 脉冲信号进行分压；根据试验需要选取延时电缆长度，对分压后的高压脉冲信号进行延时 处理；施加50 75%高电压一次；连续施加100%高电压二次。所述电容分压器的配制通过调整第二电容的容值Xc2来改变分压比(XC1+XC2)/XC2， 且有7彡(XC1+XC2)/XC2彡15 ；其中Xci为第一电容(Cl)的容值。所述延时电缆采用多级电缆分段串联连接结构，其长度的确定包括以下步骤根据测试变压器所需延时时间以每200米延时IyS确定；
在施加低压时通过冲击测量装置的显示延时时间数据对经过上述步骤确定的延 时电缆长度做进一步精确调节，以满足国家测试标准。所述电容分压器的绝缘水平为高压臂彡200kV，低压臂彡20kV。所述延时电缆的绝缘水平彡35kV。本发明具有以下有益效果及优点1.本发明装置及方法能保证雷电冲击截波更加可靠，不会导致不动作或误动作而 不能可靠截断，也不会使试品承受过高的试验电压而损毁。2.本发明装置及方法可应用于更多的试品中，如电抗器、套管等。
图1为本发明装置电气原理图。
具体实施例方式实施例1如图1所示，虚框所限定的范围为本发明装置。本发明变压器雷电冲击截波试验装置包括电容分压器及延时电缆，其中电容分压器输入端与冲击电压发生器的第一级 输出端Ii相连，将经过电容分压后的高压脉冲信号送至延时电缆；延时电缆的一端与电容 分压器的高压脉冲信号输出端相连，另一端接至截断装置的第一级球Gl。所述电容分压器采用两组电容串联连接，其中第一电容Cl的容值为固定值，第二 电容C2容值可调。电容分压器的绝缘水平为高压臂彡200kV，低压臂彡20kV。延时电缆 采用多级电缆分段串联连接结构，其绝缘水平> 35kV。本发明变压器雷电冲击截波试验方法包括以下步骤从冲击电压发生器的第一级输出端取高压脉冲信号；通过电容分压器对上述高压脉冲信号进行分压；根据试验需要选取延时电缆长度，对分压后的高压脉冲信号进行延时处理；施加50 75 %高电压一次；连续施加100%高电压二次。所述电容分压器的配制通过调整第二电容(C2)的容值Xc2来改变分压比 (XC1+X。2)/X。2，且有7 ^ (Xci+XC2)/Xc2 ^ 15 ；其中Xci为第一电容(Cl)的容值。所述延时电缆采用多级电缆分段串联连接结构，其长度的确定方法如下根据测试变压器所需延时时间以每200米延时大约1 μ S确定；在施加低电压(50 75%电压)时通过冲击测量装置的显示延时时间数据对经过 上述步骤确定的延时电缆长度做进一步精确调节，以满足国家标准。本实施例以一台型号为SFP-750000/500电力变压器为例进行雷电冲击截波试 验，具体如下(1)高压脉冲信号的选取及电容分压器的配制本实施例中使用的冲击电压发生器的输出电压为0 4800kV，1 24级可调.经过试验研究表明，本发明使用的截断装置须从冲击电压发生器的第一级输出Ii取信号。经 电容分压器二次输出10 15kV脉冲电压信号。试验得出冲击电压发生器第一级输出电压 与冲击电压发生器的充电电压、电容分压器的二次输出电压的关系如表1 :表 1 通过调整第二电容C2的容值Xc2来改变分压比(XC1+XC2)/XC2，本实施例中，第二电 容C2由多个电容并联组成，调整并联电容数量即可改变第二电容C2的容值Xe2。电容分压 器的绝缘水平为高压臂彡200KV，低压臂彡20kV。(2)延时电缆的选取选用SYV-75-7-2型的单芯同轴高压电缆，绝缘水平彡35kV，分段串联设置，200米 /段或100米/段，总长1000米。本实施例中，截断时间为3 μ S，因此需延时电缆600米， 段与段之间串联连接。(3)施加低电压(相当于60%高电压)一次，本实施例中高电压的标准规定值为 1675kV (表2中1672kV为实际施加电压值)；在施加低压时，可通过冲击测量系统的显示来进一步调节延时电缆长度，使该长 度对应的延时时间满足国家标准规定即可。(4)连续施加高压两次，完成雷电冲击截波试验；本发明装置的工作过程如下从冲击电压发生器第一级输出Il取高压信号，再利用配制合适的电容分压器取 10 15kV的高压脉冲信号，利用延时电缆的长度调节延时时间(每200米延时IyS左 右)，直接触发截断装置(本实施例采用3000KV、15级截断装置)的第一级球Gl，第一级球 Gl首先击穿，其他级球连续击穿(即同步击穿)，产生波尾截断的截波。由于是高压电缆直 接触发截断装置，电缆的绝缘水平为35kV。这样几千伏的地电位干扰电压不影响整个截断 装置系统工作。本发明装置及方法经过开始的模拟，到实际产品的应用，都非常可靠，取得 了成功。如表2所示，为SFP-750000/500电力变压器高压(A相)截波试验结果数据(B相 和C相结果吻合)表2 其中CW代表截波；υΛ为冲击电压发生器的每级充电电压；CG为截断装置的球距 (可调)；U为施加于被试产品上的电压；Tl为施加电压波形的波头时间；Tc为雷电冲击截 断时间；KO为过零系数。通过显示波形判断该产品满足国家标准所规定的性能要求。实施例2与实施例1的不同之处在于选用一台型号为ZZDFPZ-250000/500换流变压器网 侧(1. 1)作为试验产品。如表3所示，为该试验产品的截波试验结果表 3 其中CW代表截波；υΛ为冲击电压发生器的每级充电电压；CG为截断装置的球距 (可调)；U为施加于被试产品上的电压；Tl为施加电压波形的波头时间；Tc为雷电冲击截 断时间；KO为过零系数。实施例3与实施例1的不同之处在于选用ZZDFPZ-250000/500换流变压器阀侧(2. 1)作为 试验产品。如表4所示，为该试验产品的截波试验结果表 4 其中CW代表截波；υΛ为冲击电压发生器的每级充电电压；CG为截断装置的球距 (可调)；U为施加于被试产品上的电压；Tl为施加电压波形的波头时间；Tc为雷电冲击截 断时间；KO为过零系数。
权利要求
一种变压器雷电冲击截波试验装置，其特征在于包括电容分压器及延时电缆，其中电容分压器，输入端与冲击电压发生器的第一级输出端(I1)相连，将经过分压后的高压脉冲信号送至延时电缆；延时电缆，一端与电容分压器的高压脉冲信号输出端相连，另一端接至截断装置的第一级球(G1)。
2.按权利要求1所述的变压器雷电冲击截波试验装置，其特征在于所述电容分压器 采用两组电容串联连接，其中第一电容(Cl)的容值为固定值，第二电容(C2)容值可调。
3.按权利要求1所述的变压器雷电冲击截波试验装置，其特征在于所述电容分压器 的绝缘水平为高压臂彡200kV，低压臂彡20kV。
4.按权利要求1所述的变压器雷电冲击截波试验装置，其特征在于所述延时电缆采 用多级电缆分段串联连接结构。
5.按权利要求1所述的变压器雷电冲击截波试验装置，其特征在于所述延时电缆的 绝缘水平> 35kV。
6.一种变压器雷电冲击截波试验方法，其特征在于包括以下步骤从冲击电压发生器的第一级输出端取高压脉冲信号；通过电容分压器对上述高压脉冲信号进行分压；根据试验需要选取延时电缆长度，对分压后的高压脉冲信号进行延时处理；施加50 75%高电压一次；连续施加100%高电压二次。
7.按权利要求6所述的变压器雷电冲击截波试验方法，其特征在于所述电容分压器 的配制通过调整第二电容(C2)的容值Xc2来改变分压比(XC1+XC2)/XC2，且有7彡(XC1+XC2)/ Xc2 彡 15 ；其中Xei为第一电容(Cl)的容值。
8.按权利要求6所述的变压器雷电冲击截波试验方法，其特征在于所述延时电缆采 用多级电缆分段串联连接结构，其长度的确定包括以下步骤根据测试变压器所需延时时间以每200米延时1 μ S确定；在施加低压时通过冲击测量装置的显示延时时间数据对经过上述步骤确定的延时电 缆长度做进一步精确调节，以满足国家测试标准。
9.按权利要求6所述的变压器雷电冲击截波试验方法，其特征在于所述电容分压器 的绝缘水平为高压臂彡200kV，低压臂彡20kV。
10.按权利要求6所述的变压器雷电冲击截波试验方法，其特征在于所述延时电缆的 绝缘水平> 35kV。
全文摘要
本发明涉及一种变压器雷电冲击截波试验装置及方法，装置包括电容分压器及延时电缆，其中电容分压器，输入端与冲击电压发生器的第一级输出端相连，将经过分压后的高压脉冲信号送至延时电缆；延时电缆，一端与电容分压器的高压脉冲信号输出端相连，另一端接至截断装置的第一级球；方法包括以下步骤从冲击电压发生器的第一级输出端取高压脉冲信号；通过电容分压器对上述高压脉冲信号进行分压；根据试验需要选取延时电缆长度，对分压后的高压脉冲信号进行延时处理；施加50～75％高电压一次；连续施加100％高电压二次。本发明能保证雷电冲击截波更加可靠，不会使试品承受过高的试验电压而损毁，可应用于更多的试品中，如电抗器、套管等。
文档编号G01R31/14GK101846722SQ200910010859
公开日2010年9月29日 申请日期2009年3月25日 优先权日2009年3月25日
发明者周绍珠, 王国刚 申请人:特变电工沈阳变压器集团有限公司