电抗器(变压器)的实验操作流程

      电抗器(变压器)的实验操作流程
      前 言：常州(江苏)博邦电气是专业研发制造电抗器、串联电抗器、进线电抗器、铝壳电阻、制动电阻、制动单元、变压器、滤波器的大型生产厂家。

      电抗器操作冲击试验顺序为：a.波形测定；b.至少一次降低电压值的负极性冲击波；c.三次额定耐受电压值的负极性冲击波。电压波形记录的原则，总的说，与变压器相同；不过示波器扫描时间最好是能把电压波形的第二个半周的波形包括在内。对于电流波形应与电压波形的时间相对应，最好再采用一种更短的扫描时间，以便记录初始时的电容瞬变电流。附录B给出了电抗器(变压器)实际试验时，所记录的一些有故障和无故障的波形图，可供对试验结果分析时作参考；但应强调指出的是，由于各种产品的结构不同，故障部位、性质及损坏程度很难相同，即使波形图畸变情况很相似，也很难说其故障性质也相似。

      试验结果分析，主要是靠所记录的波形图来判断；而波形图的判断，是根据降低电压和全试验电压或连续几次全试验电压下所记录的波形图进行比较而得到的，这是一项技术性较强的工作，在试品正常的情况下，降低电压所记录的波形与全试验电压下所记录的波形以及几次全试验电压下的波形，除幅值外，应完全相同。当波形发现不相符和畸变时，由于可能出现各种各样的干扰，故均应对它进行仔细分析和必要的检查复试。
   
      为找出波形发生变化的原因，建议首先对试验电路，测量电路和接地方式进行仔细检查，确定它们是否会产生干扰，如果发现疑点，应加以消除或尽量减少其影响。另外在多级冲击发生器中，由于各级点火时间不同，可能使电流波形的起始高频振荡部分的幅值有少量的变化，但其基波频率不变，出现的时间大都在波前，幅值为峰值的50%以下的范围内(参见附录B图B13)。
    
      其次，应检查铁芯接地和内部的任何非线性元件，确认它们不是干扰源。无间隙的非线性电阻元件随外施电压增高，波形图可能会出现某种有规律的变化(参见附录B图B12)。一旦排除上述各种干扰原因和指明了干扰引起的波形变化情况。则：当降低电压下和全试验电压下，或者几次全试验电压下，所记录的波形图有畸变，均可以认为是由于试品绝缘故障而引起的。
   
      雷电冲击截波试验示波图判断更加困难，出现干扰的原因除上述原因外，还应考虑截断时间不同而引起的波形不相符。当截波的截断时间不很一致时，一般波形都不大相符，波形截断后的部分不容易比较。即使是采用了可控的截断间隙，也只能得到近似相同的截断时间，虽然截断时间差别较小，但对某些变压器而言，也可能使截断后那部分波形不相符，这是由于冲击波波前部分相对应的瞬变现象和截断时引起的瞬变现象叠加在一起，两种现象的影响因素都很多，而且大都是一些随机因素，这样使得降低电压下和全试验电压下，及几次相同电压下的波形图均不大相符，造成混乱。容易误判断(参见附录B图B11)。

      用施加电压的波形图来判断故障是不够灵敏的，当发现波形畸变时，则说明试品绝缘中出现了较大的故障。记录的波形，只要选择合适的扫描时间，可以分析出畸变的原因，如：a.被试绕组加压端部的主绝缘出现对地故障时，将使电压波突然下跌(参见附录B图B1)；b.沿被试绕组发生爬电逐渐发展呈完全闪络时，电压波形一般呈阶梯状逐级下跌；c.沿被试绕组的某一部分闪络时，将使试品阻抗降低，因而半值时间T2减小，并且在波形上还可能出现高频振荡(参见附录B图B3、图B4和图B5)；d.范围不太大的故障，如段间或匝间击穿时，一般电压波形很难看出变化，但有时也可能在基本波形上出现附加的高频振荡，在高压端部出现局部故障时，电压波形上可能出现不相符的变化征兆(参见附录B图B6)。这种故障，通常电流波形图可以看出明显变化。传递到非试绕组上电压波形图亦能指示出上述故障，且灵敏度比施加电压的波形图要高一些。

      电流波形图是故障判断的主要依据，因为它具有较高的灵敏度，然而这种较高的灵敏度，也可能显示出某些非故障的干扰讯号，如8.1条所述。它们可能使波形发生不相符或畸变，因此应对此进行研究。
   
      若电流波形图发生明显变化，则说明绕组内部或绕组对地可能发生了击穿(参见附录B图B1)。根据所用的故障探测方法，其变化形式也不相同，电流可能增大，也可能减小，并且方向也可能变化，这些现象可作为确定故障性质及发生部位的依据(参见附录B图B3)。a.中性点电流：若电流明显增大，则表明被试绕组内部出现故障；若电流变小时，则表明被试绕组对相邻绕组或对地出现故障。
   
      b.电容传递电流：若被试绕组内部或对地出现故障时，则使该电流的极性发生突然的变化，其基本频率也有变化，幅值可能降低；如果是被试绕组对相邻绕组的故障时，则将使该电流突然增加基本频率也发生变化。所有这些故障均使波形图上迭加不同程度的高频振荡。c.小量的，局部的，不规则，或持续时间较短(2～3μs)的畸变，一般情况下，可能是由于匝间，线段间或线段引线等处有局部击穿或严重的放电而引起的。对于串联电容小的绕组，即基本上能显示行波特性的绕组，可根据电容电流畸变和行波电流发生畸变到达中性点时间的差异来分析故障的位置。

      上面提到了截波试验对故障探测的困难之处，但截波试验时只要仔细观察波形，分析波形的各种情况，还是可以得出正确的结论的。a.当几次施加电压波形的截断时间很接近时，利用电压和电流波形图在截断后部分的差异，可以探测出试品是否存在故障(参见附录B图B8和图B9)；b.当截断前波形出现畸变，分析故障基本上和全波试验相同(参见附录B图B2和图B7)。

      操作冲击试验中，由于沿整个绕组上的电压分布是均匀的，因此，出现故障，一般情况下， 都是较大的损坏，如段间。绕组的某一部分，绕组之间或绕组对地等出现了击穿放电或沿面爬电，这将使波形图出现明显畸变，如：电压波形突然下跌或T2时间明显缩短，有时也可能只出现短时的下跌使波形呈一个凹陷。因此操作冲击试验中的电压波形图对大多数故障而言，是有足够灵敏度的(参见附录B图B15)。
 
      应注意的是，当波形的T2时间缩短时，应区别是由于故障引起的，还是由于铁芯的剩磁情况不同而导致的；因此试验中应尽量保持铁芯的初始磁化状态相同，这样才能更好的对试验结果进行分析。

      在第7.2.4.3项和7.3.4款中，已分别叙述了电抗器(变压器)的电流波形图情况。电流波形图的灵敏度与电压波形图基本相同，当电压波形图出现畸变时，电流波形图也相应的出现畸变，则意味着绝缘发生了故障；对于在初始时间出现的故障，采用较快的扫描来记录电流波形图，将更为有利一些。

      备 注：常州(江苏)博邦电气是专业研发制造电抗器、串联电抗器、进线电抗器、铝壳电阻、制动电阻、制动单元、变压器、滤波器的大型生产厂家。