附件3：
机械汽车行业计量技术规范项目建议书
实验五雷电冲击电压实验 一、实验目的： 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形。进而了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构、以及相关操作，明确冲击电压试验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关试验任务的能力。 二、实验项目： 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电。 三、实验说明： 1.冲击电压在系统中的存在形式和表现： 因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压，有2种基本形式，即直击雷过电压和感应雷过电压，它们都表现为一段作用很短的过电压脉冲。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。 因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，是系统状态改变，引发过渡过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波形。 2.冲击电压的特点： 雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。 冲击截波对电感线圈类设备可能造成更加严重的威胁，而冲击陡波对冲击陡波对绝缘子内绝缘子内绝缘的威胁更大。 操作冲击波的能量来自系统内部，其作用时间比雷电波长得多，持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重。 3.冲击电压的波形及其参数： 大自然的雷电波或实际的操作波并不一致，但为了便于研究和工程应用，对统计结果进行优化和标准化，形成工程上应用的标准冲击波，主要包括以下4种：（1）雷电冲击电压全波 参数：T1/T2=1.2/50μs 精确要求：峰值≤±3% ，T1≤±30% ， T2≤±20%
浅谈干式变压器雷电冲击试验故障判断及要点黄永昶 发表时间：2018-03-13T10:41:23.687Z 来源：《电力设备》2017年第30期作者：黄永昶 [导读] 摘要：本文中介绍的产品质量问题是在试验过程中发现的，由于表现出来的现象比较典型，因此总结出来供读者参考。 （顺特电气设备有限公司广东顺德 528300） 摘要：本文中介绍的产品质量问题是在试验过程中发现的，由于表现出来的现象比较典型，因此总结出来供读者参考。 关键词：干式变压器；雷电冲击；产品试验；故障分析 变压器是电力系统中重要的设备之一，它的质量直接关系到电力系统的安全和经济效益，也影响到厂矿企业的经济效益和居民生活，为此在变压器制造过程中一定要严把产品的质量关。本文用变压器线圈内的电压暂态振荡的原理分析了干式变压器雷电冲击试验中所出现的一些异常问题，指出了变压器线圈内的电压暂态振荡过程是危害变压器绝缘的重要因素。 1.基本情况 对SC—1000/10联接组别为DYNn的千式变压器进行了雷电冲击试验，推荐的试验接线图如图1所示。 在C端进波、A端接地的试验中，比较50%试验电压和100%试验电压的电流示份映形可看到，在10μs左右100%试验电压的电流示伤波形出现严重的尖峰振荡，电压波形也有微小变化，而且在试验过程中观察到B相线圈有火花出现。 为了进一步研究B相线圈的缺陷，拆除了A、B、C三相绕组之间的连接线，单独对B相线圈进行雷电全波试验。对B线圈头部进彼、B 线圈尾部接地和B线圈尾部进波、B线圈头部接地等接线方式进行了试验，电流示伤波形中没有出现异常情况。在进行B相线圈的雷电冲击试验中，B相线圈没有发现缺陷，而在进行C相线圈试验时，与A相线圈串联的B相线圈发现缺陷。 二、故障诊断分析 分析单独一个线圈进波和两个线圈串联进波的波过程。为了简化计算，不考虑变压器的损耗和线圈之间的互感，同时假定线圈的电感、纵向电容和对地电容都是均匀分布参数。 设L0、K0、C0分别表示线圈单位长度的电感、纵向电容和对地电容，L是线圈的长度，如图3： 如果简单地从电位梯度的角度考虑问题，从式(4)可知，随着 L的增大，首端的电位梯度是下降的，单个线圈首端的电位梯度高于或起码等于两个线圈串联起来的首端的电位梯度。所以，简单地从电位梯度的角度分析问题解析不了试验中所出现的现象。 上面所分析的起始电压分布，线圈首端的电位梯度虽高，但其作用时间短，一般不会危及线圈的绝缘。而随之而来的线圈内的波振荡过程，才是危及变压器绝缘的主要原因。为了分析线圈上的电压振荡，先求出电压沿线圈的稳态电压分布。电压沿线圈的稳态分布由线圈的电阻决定，它是一条斜直线，如图4中的曲线2所示。 从上面的分析可看出：两个线圈串联时，两个线圈连接点附近的起始电压分布和稳态电压分布的差值比单个线圈时起始电压分布和稳态电压分布的差值要大得多，由此引起振荡强烈得多。如果变压器的绝缘强度较弱，则首先在这里出现缺陷。这种分析得出的结论与试验中出现的现象是一致的。 三、结论 在变压器雷电冲击试验中，电压梯度的大小是影响变压器绝缘的一个因素。但危害变压器绝缘的主要因素，是由于变压器绕组的起蛤电压分布和稳态电压分布不一致而引起的电压振荡过程。在三角形连接绕组的变压器雷电冲击试验中，如果试验接线方式为只有一个非被试相端子接地，则两个线圈串联的电压振荡过程有可能比单个线圈的电压波振荡过程更为严重，对变压器的绝缘考核也更为严重。 参考文献： [1]不同接线方式下直流电缆雷电冲击试验研究[J].乐彦杰，宣耀伟，俞恩科，郑新龙，陈国东，沈耀军.高电压技术.2015(08) [2]传递函数在变压器雷电冲击试验中的应用[J].刘杰.变压器.2015(04) [3]变压器雷电冲击试验的调波理论与计算[J].蒋将，汪春祥，郑军，张迪，周海京.变压器.2015(06) [4]变压器雷电冲击试验空间磁场对智能组件影响的计算分析[J].赵军，陈维江，高飞，张建功.中国电机工程学报.2016(14)
雷电冲击过电压的理论与试验 一．引言 电能与人类的生存、发展有密切关系，而高电压与绝缘技术是其中一个很重要的知识体系，它是支撑电能应用的一根有力的支柱。 高电压技术是以试验研究为基础的研究高电压及其相关问题的应用技术。其内容主要涉及在高电压作用下各种绝缘介质的性能和不同类型的放电现象，高电压设备的绝缘结构设计，高电压试验和测量的设备及方法，电力系统的过电压与绝缘配合、高电压或大电流环境影响和防护措施，以及高电压、大电流的应用等。 目前，随着科技的发展、经济的需要，输电电压等级越来越高，输电距离越来越长，电网结构也越来越复杂。而高电压技术对于进一步发展超高压、特高压输电继续起着重要的推动作用。一些国家正在沿着传统的“外沿发展模式”，继续开展更高一级电压。 二．雷电冲击过电压理论 雷电冲击电压是有雷电放电形成电流通过被击物体流入大地，电流脉冲在被击物体阻抗上的压降形成冲击电压。雷电放电包括三个阶段：先导放电，主放电，余光放电。主放电电流幅值较小，但电流波前时间比第一分量小得多，易造成过电压。各分量中的最大电流和电流增长最大陡度是造成被击物体上过电压、电动力和爆破力的主要因素。在余光阶段流过较长时间的电流则是造成雷电热效应的重要因素之一。 波形组成 气隙的击穿有一个最低静态击穿电压Ｕｏ，但外加电压不小于Ｕｏ仅是气隙击穿的必要条件，欲使气隙击穿，还必须使该电压持续作用一定的时间。静态击穿电压Ｕ0 是使气隙击穿的最小电压。 雷电冲击电压分为：全波，截波－－雷电冲击波被某处放电而截断的波形. (1) 全波：非周期性冲击电压，很快到峰值再逐渐下降 .如图1 作图：取峰值＝1.０，０.９－－Ｂ点，０.３－－Ａ点，０.５－－Q点， 连ＡＢ线，交１.０于C点，交横轴O1点。 O1C－－波前Ｔ＝(t1-t2) t f＝FO1－－视在波前时间 t f／T＝（１.０－０.０）／（０.９－０.３） t f＝Ｔ／０.６＝１.６７Ｔ t t－－视在半峰值时间
金属氧化物避雷器的选择 避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器，方能发挥其应有的防雷保护作用。 1、无间隙金属氧化物避雷器的选择 选择的一般要求如下： (1)、应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件，并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式，短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。 (2)、按照被保护的对象确定避雷器的类型。 (3)、按长期作用于避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 (4)、按避雷器安装地点的暂时过电压幅值和持续时间选择避雷器的额定电压。 (5)、估算通过避雷器的放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 (6)、根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和额定操作冲击耐受电压，按绝缘配合的要求，确定避雷器的雷电过电压保护水平和操作过电压保护水平。 (7)、估算通过避雷器的冲击电流和能量，选择避雷器的试验电流幅值，线路放电耐受试验等级及能量吸收能力。 (8)、按避雷器安装处最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。 (9)、按避雷器安装处环境污染程度，选择避雷器瓷套的泄漏比距。
(10)、按避雷器安装的引线拉力、风速和地震等条件，选择它的机 械强度。 (11)、当避雷器不满足绝缘配合要求时，可采取适当降低其额定电 压或标称放电电流等级或提高被保护设备的绝缘水平等补救措施。2、主要特性参数选择 (1)、持续运行电压Uc 页16 共页1 第 中性点直接接地系统的相对地无间隙金属氧化物避雷器，其Uc可按不低于系统最高相电压选取。 在中性点非直接接地系统，如单相接地故障能在10s以内切除，其Uc仍可按不低于选取，但由于我国大部分中性点非直接接地系统中 允许带接地故障运行2h以上，因此Uc可按以下原则选取：10s及以内切除故障2h及以上切除故障3～10kV 1.0～1.1U，35～66kV Uc≥U LL至于10s～2h之间，可按2h以上选取，也可 参照避雷器的工频电压耐受特性曲线选取。 (2)、额定电压Ur Ur是指避雷器两端间的最大允许工频电压的有效值，是在60℃温度下注入规定能量后，能耐受额定电压Ur10s，随后在Uc下，耐受30min，能保持热稳定。 (3)、暂时过电压U T暂时过电压UT是确定避雷器额定电压之依据，在选择U时，主要考虑单T相接地，甩负荷和长线电容效应所引起的工频电压升高，幅值可按下列条件选取。 ①中性点非直接接地系统：
断路器技术参数 参考标准：GB1984－2003；GB/T 11022－1999； 1、额定电压：126kV、252kV、550kV；（额定电压取值与IEC 60694不同） 2、额定绝缘水平： 表1 额定电压范围I的额定绝缘水平（与IEC 60694表1a中不完全一致） 额定电压 Ur kV（有效值）额定短时工频耐受电压Ud kV（有 效值） 额定雷电冲击耐受电压Up kV（峰 值） 通用值隔离断口通用值隔离断口 126 185 210 450 520 230 265 550 630 252 360 415 850 950 395 460 950 1050 460 530 1050 1200 表2 额定电压范围II的额定绝缘水平（与IEC 60694表2a中不完全一致） 额定电压Ur kV（有效值）额定短时工频耐受电 压Ud kV（有效值） 额定操作冲击耐受电压Us kV （峰值） 额定雷电冲击耐受电 压Up kV（峰值） 相对地和 相间 开关断口 和/或隔 离断口 相对地和 开关断口 相间隔离断口相对地和 相间 开关断口 和/或隔 离断口 550 630 800 1050 1680 1050（＋ 450）1425 1425（＋ 315） 680 1175 1760 1550 1550（＋ 315） 3、额定频率：高压断路器额定频率的标准值为50Hz； 4、额定电流（Ir）： 额定电流应当从GB/T 762规定的R10系列中选取：R10系列中包括数字：1，1.25，1.6，2，2.5，3.15，4，5，6.3，8及其与10n 的乘积。 5、额定短时耐受电流（I k） 额定短时耐受电流应当从GB/T 762规定的R10系列中选取：R10系列中包括数字：1， 1.25，1.6，2， 2.5， 3.15，4，5，6.3，8及其与10n 的乘积。 额定短时耐受电流等于额定短路开断电流； 6、额定峰值耐受电流： 额定峰值耐受电流应该等于2.5倍额定短时耐受电流，额定峰值耐受电流等于额定短路关合电流； 7、额定短路持续时间： 额定短路持续时间的标准值为2s；如果需要，可以选取小于或大于2s的值。推荐值为 0.5s，1s，3s和4s。 8、操动机构和辅助及控制回路的额定电源电压（Ua）
电气设备的额定耐冲击电压及分级 电气设备的绝缘被瞬态雷电冲击电压击坏的危险程度， 与设备本身耐 瞬态过电压水平、设备安装位置及瞬态过电压强度等因素有关。IEC 标准将电气设备按耐瞬态雷电冲击过电压水平划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ及Ⅳ四级。 各级电气设备的额定耐冲击过电压值 U P 电气装置的 标称电压 （ V ） 电气设备应具有的耐冲击过电压值 （ KV ） 三相系统 带中点的 单相系统 电气装置进 线处的设备 （Ⅳ级） 配电回路和 末端回路 （Ⅲ级） 用电器具 （Ⅱ级） 需特殊保护 的设备（Ⅰ 级） — 120~240 4 2.5 1.5
0.8 230/400 277/480 — 6 4 2.5 1.5 400/690 — 8 6 4 2.5 1000 — 由设计电网的工程师确定 防范瞬态冲击过电压的危害有两个主要措施： 一、 防止在设备线路上这种危险过电压的产生 二、 在过电压产生后消除或减少其有害效应。即装设电涌防护器SPD SPD 类型 开关型 放电间隙 要求通过 10/350 μ S 电流波形实验 主要作用是 用于泄放雷电能量 限压型 压敏电阻 要求通过 8/20 μ S 电流波形实验 主要作用是 限制雷电冲击过电压的幅值 SPD
主要参数 : 保护水平 U P SPD 的作用是将雷电流泻放入地并将雷电冲击电压幅值降低到所要求的水平，这一电压水平就是保护水平 保护水平 U P 冲击电流 I imp I imp ≥ 12.5KA 额定放电电流 I N I N ≥ 5KA 最大持续工作电压 U C U C ≥ 1.15U O 接线要求及参数选择 对 TN 系统，只要在三个 L 线与 PE 线间装设开关型即可。 SPD 的 I
雷电冲击电压波形 (1) 1.2/50us冲击电压：雷击时户内走在线产生的感应过电压模拟波形，用于设备过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (2) 1.2/50us(8/20us)混合波：浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us 的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (3) 10/700us冲击电压：雷击时户外走在线产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线测试。 (4) 8/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天线口。 冲击波形表示（expression of impulse waveform）：冲击波用两数值的组合T1/T2来表示，T1表示波头时间（从10%峰值上升到90%峰值的时间），T2表示半峰值时间（从波头始点到波尾降至50%峰值的时间），时间单位均为us，记作T1/T2，符号“/”无数学意义。其中如：1.2/50us冲击电压，其波头时间为1.2us，半峰值时间为50us；8/20us冲击电流，其波头时间为8us，半峰值时间为20us；10/350us最大冲击电流，其波头时间为10us，半峰值时间为350us。 冲击电流实验的模拟脉冲波形需要尽量接近自然环境中雷击时通信设备电缆上产生的感应雷过电流的波形。因此冲击电流测试一般采用国际上防雷学科给出的一些标准波形。根据国家、地区、研究机构的不同，目前各国在冲击电流测试中对脉冲波形的要求有一定差异。在IEC标准、国标中规定的雷击测试波形主要有：8/20us、10/350us（电流波）、10/700us 以及 1.2/50us（电压波）等。
雷电冲击电压波形 欧阳光明（2021.03.07） (1)1.2/50us冲击电压：雷击时户内走在线产生的感应过电压模拟波形，用于设备过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。 (2)1.2/50us(8/20us)混合波：浪涌发生器输出的一种具有特定开路/短路特性的波形。发生器输出开路时，输出波形是 1.2/50us的开路电压波；发生器输出短路时，输出波形是8/20us的短路电流波。具有这种特性的浪涌发生器主要用于设备端过电压耐受水平测试，主要测试范围：通信设备的电源端和建筑物内走线的信号线测试。(3)10/700us冲击电压：雷击时户外走在线产生的感应雷过电压的模拟波形。用于设备过电压耐受水平测试时用的波形，主要测试范围：建筑物外走线的信号线测试。 (4)8/20us冲击电流：雷击时线缆上产生的感应过电流模拟波形，设备的雷击过电流耐受水平测试用标准波形，主要用于通信设备的电源口、信号口、天线口。 冲击波形表示（expression of impulse waveform）：冲击波用两数值的组合T1/T2来表示，T1表示波头时间（从10%峰值上升到90%峰值的时间），T2表示半峰值时间（从波头始点到波尾降至50%峰值的时间），时间单位均为us，记作T1/T2，符号“/”无数学意义。其中如：1.2/50us冲击电压，其波头时间为1.2us，半峰值时间为50us；8/20us冲击电流，其波头时间为8us，半峰值时间为
20us；10/350us最大冲击电流，其波头时间为10us，半峰值时间为350us。 冲击电流实验的模拟脉冲波形需要尽量接近自然环境中雷击时通信设备电缆上产生的感应雷过电流的波形。因此冲击电流测试一般采用国际上防雷学科给出的一些标准波形。根据国家、地区、研究机构的不同，目前各国在冲击电流测试中对脉冲波形的要求有一定差异。 在IEC标准、国标中规定的雷击测试波形主要有：8/20us、10/350us（电流波）、10/700us以及 1.2/50us（电压波）等。
一起 500kV电力变压器雷电冲击试验击穿故障分析 发表时间：2019-11-15T09:12:45.267Z 来源：《中国电业》2019年14期作者：刘枝 [导读] 电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，其运行状况直接影响着供电的安全性、可靠性。 摘要：电力变压器是电力系统中最重要的电气设备之一，其运行状况直接影响着供电的安全性、可靠性。在运行过程中，变压器不仅需要承受长期工作电压，还会遇到雷电过电压、操作过电压、工频过电压等情况，其绝缘强度会不断受到考验，近年来已发生数起500kV电力变压器绝缘故障，造成了重大的损失。究其原因，一个重要的方面是制造过程遗留的微小缺陷未能在出厂前及时发现，经过长时间运行后引起变压器内部局部放电，最终导致内部绝缘破坏等严重故障的发生。本文以一起500kV电力变压器雷电冲击试验击穿故障进行详细的分析。 关键词：电力变压器；雷电冲击;试验 1试验情况 1.1设备信息 实验变压器铁心采用单相四柱三框式结构，主柱绕组从内到外依次为低压绕组、中压绕组、高压绕组；激磁绕组和调压绕组位于旁柱上，采用线性调压的方式。调压绕组采用内外两层串联的结构。 1.2试验过程 按照试验方案，雷电冲击试验前完成了绕组对地绝缘电阻测量、绕组绝缘系统电容及介质损耗因数测量、套管试验、电压比测量及联结组别检定和绕组电阻测量等试验，试验结果均符合相关标准及技术协议要求。 雷电冲击试验首先在高压绕组线端进行，分别施加1次50%电压和3次100%电压下的雷电冲击。试验过程中无异常放电现象，电压波形波头、波尾时间、电压幅值、过冲等均符合标准要求，50%电压冲击波形与100%电压冲击波形相似，电流波形无截断，试验通过。 在中压进行试验时变压器位于1分接。施加50%冲击电压和首次施加100%冲击电压试验均顺利通过；第二次施加100%冲击电压试验时出现异常放电：试验人员听到清脆异响，电压异常降低，电流波形出现大幅振荡。试验未通过，初步判断变压器内部放生了绝缘击穿。 随后再次施加冲击电压，并利用局部放电超声波自动定位系统判断击穿位置。在油箱4个面的上部和下部分别布置2个传感器，施加70%电压试验，又发生击穿，听到内部放电声，冲击电压波形出现截断。此时，布置在变压器油箱侧面下部人孔附近的超声信号传感器测得的时域信号最超前，该处为铁心旁柱所在位置，怀疑调压绕组下部出线位置附近发生绝缘击穿。 冲击试验后对该变压器油样进行采集。三比值法编码为102，判断变压器内部发生了电弧放电。CO、CO2含量也发生突变，判断故障涉及固体绝缘材料。 1.3吊罩检查 首先工作人员对故障设备外观进行了全方位检查，油箱无变形，套管无裂纹，非电量保护装置正常无动作，无渗漏油。 外观检查后厂家组织吊罩检查。拆除套管等附件后将上节油箱吊起，发现油箱底部散落有瓦楞纸和绝缘纸碎片。进一步观察到内层调压绕组下部引线下部出头与托板槽口左侧、下侧贴合紧实，绝缘被击穿，引线出头沿托板对夹件腹板放电，有明显电弧灼烧痕迹，其他位置均无放电痕迹。 将绕组拔出，对主柱和旁柱主体进行检查：各组绕组排列整齐，间隙均匀；绕组间、绕组与铁心及铁心与轭铁间的绝缘垫，完整无松动；绝缘板绑扎紧固。绕组绑扎牢固，无移动变形现象，绝缘层完整，表面无变色、脆裂或击穿等缺陷。因此判断击穿仅发生在调压绕组下部引线位置。 剥除所有调压绕组下部引线外绝缘层发现放电点为调压绕组下部2分接出头，其余分接无放电痕迹，调压绕组其他位置无放电痕迹和损伤。调压绕组和励磁绕组之间的围屏以及内部励磁绕组未受损伤。 2原因分析 故障发生后，厂方与业主单位的专家及技术人员共同分析，从设计、制造工艺控制、关键点检查等方面归纳出故障原因。 2.1设计方面 针对击穿处的绝缘，未将绕组出头处沿垫板对地的爬距考虑在内。经实际测量发现，纸板沿面爬距为120mm。而变压器制造厂家均认可的设计绝缘距离为220kV等级引线表面包10mm绝缘时油中对地距离为190mm、沿纸板爬电距离为620mm。因此该部位绝缘裕度严重不足，是造成该变压器绝缘击穿及沿绝缘表面爬电的主要原因。 2.2制造工艺控制方面 与该变压器同批次生产的同类型变压器共三台，其中一台通过了全部出厂试验。为了与发生击穿的变压器进行对比，对通过所有出厂试验的变压器进行吊罩检查。发现该变压器调压绕组下部引线的挝弯位置明显高于故障变压器，且出线与槽口两边距离相当，其调压绕组下部出头与托板间有一定的油隙，该油隙可以提高引线出头与夹件间的耐电强度，使其顺利通过绝缘试验。但纸板沿面爬距仍不满足要求。因此制造过程中工艺控制不严谨、不规范也是造成变压器发生绝缘击穿的原因之一。 2.3关键点检查方面 在产品的生产过程中，厂方质量监督人员和业主驻厂监造人员均应当对绕组绕制、器身装配、绝缘包扎等关键环节，绕组出头放置、绝缘距离等关键尺寸进行现场核对。但双方在核对各部件接口时忽视了调压内层下部出线引线对铁心夹件的距离校核，没有及时发现该部位的绝缘距离不足，是造成变压器发生绝缘击穿的又一个原因。 3结果及建议 3.1整改措施 （1）改变外层调压绕组的下部出线方式，由原来的轴向出线方式改为辐向出线方式。进而有效提高外层调压绕组的出头位置，增加了与下夹件间的纸板沿面爬距，有效提升了绝缘强度。 （2）调整内层调压绕组的出头档位，使内层调压出线位置向远离夹件的方向转动1个档位，进一步拉开调压出线与下夹件的爬电距离。（3）改进内层调压绕组的出头包扎方式，首先在出线外包裹瓦楞纸板，再通过加包纸浆成型件，伸出托板辐向尺寸约200mm，并在调压绕组出线下部的两层托板间增加1层反角环。通过以上措施进一步分割油隙，增大爬距，进而起到增强绝缘的作用。通过更改设计方案和更换
绝缘液体雷电冲击击穿电压测定 一、试验目的 电力系统中的高压电气设备除承受长期工作电压（交流或直流）作用外，还受到大气感应造成的过电压的作用,为保证绝缘液体的绝缘质量，需对绝缘液体进行雷电冲击电压试验。变压器由多种材料组合而成，结构形状也极为复杂。绝缘结构任一局部范围内的破坏都会使整个设备丧失绝缘性能。因此，一般只能用可以耐受多高的试验电压（单位为KV）来表示设备的整体绝缘能力。绝缘耐压试验电压可表明设备耐受的电压水平，但并不等同于该设备所实际具有的绝缘强度。 二、试验原理 雷电击中架空线路导线或户外变电站将产生雷电过电压，其波形变化范围很大，人工模拟这种暂态电压，以研究和考验绝缘液体的绝缘强度。 三、试验仪器 试验容器欧姆表测微计或螺旋计或厚度规金相显微镜脉冲发生器电阻分压器峰值电压表 四、试验步骤 1.试验容器的准备：试验容器是一个带有垂直间隙的容器，其内可容纳液体的 体积约为300mL，限定只有两极和支撑的部分可以是金属材料，容器所用的绝缘材料必须具有高介电强度、在80o C下具有良好的热稳定性、能与被测绝缘液体相容，并耐溶剂、耐常用于被测液体的清洁剂；试验容器应易拆卸易清洗彻底，其尺寸应保证闪络电压至少为250kV。 2.试验容器的清洗：试验容器的所有零件包括球电极和唱针都应用试剂级的庚 烷脱脂，用洗涤剂洗涤，用热自来水彻底冲洗，然后用蒸馏水冲洗，用无油脱水的压缩空气干燥各零件。
3.液体取样：用待测液体彻底地清洗试样容器和电极，并慢慢地将试样注入试 验容器，切勿产生气泡，在试验前让液体静置至少5min。试验时试样的温度应与实验室温度相同，通常在15o C到30o C之间。 4.电极间隙的调整：轻轻使两电极接触，用欧姆表检测是否接触良好。然后用 一个测微计或螺旋计或厚度规使其中一个电极移开达期望的间隙值，其允许偏差为±0.1mm。 5.脉冲电压的校准：用一个精确标定的电阻分压器和一个峰值电压表，根据 GB/T 311.6-2005用球隙法校正测量系统，脉冲电压的峰值电压测量误差应已知且不超过3%。 6.试验过程： 6.1逐级试验：先使用15mm间隙，50kV其实电压和步进10kV升压1来 进行试验，每个电压等级下要加一个脉冲，在相邻两脉冲之间时间间 隔只是1min，直至击穿。按照所确定的起始电压、电压步进值和电 极间隙重复试验直至获得被试液体的五个击穿值2，取其平均值作为 被试液体的雷电脉冲击穿电压。 值及参数画出判定图，按照6.1的结论选择 6.2 连续试验：根据相应的P 一个脉冲电压峰值U 3并设定脉冲发生器，准备试验，施加第一个脉冲 到电极上，如果没有击穿，则在另一个脉冲前等待一分钟，然后继续加 脉冲直至发生击穿，在判定图上对脉冲和相应的击穿描点；重复试验， 至能进行判定为止4，当超85次脉冲数后还不能裁定时，则应在更低 水平上重复试验。 五、试验数据及处理
https://www.doczj.com/doc/963956028.html, 10KV配电电力电压选配200KV雷电冲击电压发生 器_电力案例 国网招投标资格预审越来越严格了，由于市场上部分供应商低价中标，低利润的情况下选择廉价的产品供货，各种电力变压器、绝缘子抽检不合格，投入使用中很快便出现质量问题。面对这一连锁反应，又无法控制现有“低价中标”政策和评审办法，国家电网、南方电网、国电、华电等单位在招标资格预审上制定严格出厂检测标准，生产中质检车间没有强制性的检测产品和生产标准设备无法获得资质。 武汉汇卓电力为国内多家知名变压器生产商、开关成套设备厂供应专业检测设备。推荐一款适用于10KV及以下空气间隙、电抗器开关、绝缘子串、套管、电力变压器和互感器
https://www.doczj.com/doc/963956028.html, 等试品进行标准雷电冲击电压全波试验。HZCJ-V -200KV冲击电压发生器试验装置-技术方案。 200KV雷电冲击电压发生器一般使用条件 海拔高度：1000m；环境温度：-5℃～＋40℃；相对湿度：90％；最大日温差：25℃；使用环境：户内；无导电尘埃；无火灾及爆炸危险；不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在；电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率<5% 200KV雷电冲击电压发生器遵循标准 GB/T 311.1高压输变电设备的绝缘与配合 GB/T 16927.1高电压试验技术第一部分一般试验要求 GB/T 16927.2高电压试验技术第二部分测量系统
https://www.doczj.com/doc/963956028.html, GB/T 16896.1 高电压冲击试验用数字记录仪 JB/T 7616 高压线路绝缘子陡波冲击耐受试验 DL/T 557高电压线路绝缘子陡波冲击试验、定义、试验方法和判据 ZBF 22001冲击电压试验实施细则 200KV雷电冲击电压发生器额定参数值 1、标称电压：200kV 2、额定级电压：100kV 3、标称能量：10kJ 4、冲击总电容：0.625微法(单台脉冲电容器2.5微法/50千伏，共4台). 5、总级数：2级 6、标准波形参数：
3.14电气设备 高压系统母线为单母线。两路进线开关之间要有电气连锁、机械联锁。与高压开关柜配套使用的高压母线桥、综保后台控制系统都包括在供货范围内。 低压系统母线均为单母线分段。设母线分段开关，且两路进线开关之间与母线分段开关之间要有电气连锁。 低压开关柜为柜上方封闭母线桥进线，柜下电缆出线。低压开关柜要预留20%馈线空间。 低压开关柜、变压器防腐等级必须满足所在泵站的使用环境。应特别注意环境引起的任何类型的腐蚀。 ★高压开关柜、低压开关柜及柜内元器件应尽量选用统一的品牌，主要元件（真空断路器、低压断路器、交流接触器、继电器等）要求选用ABB、施耐德或同等国际知名品牌。直流屏、补偿器要求由专业厂家生产，低压开关柜厂家配套提供。 开关柜与馈出电力电缆连接，采用防护式接线端子，螺栓压接方式，有满足额定电流通过的接触面，防止接触不良产生过热，有防触电的安全措施。 开关柜与电缆沟接触位置加装密封板，防止小动物和腐蚀性气体进入开关柜内。 所有电器报价均要分类，内部元件要列出产地，厂家、规格、型号的详细清单。 开关柜内要求装设防止凝露或温度过高的装置，如加装加热器、排风扇等。 本招标文件中低压开关柜所供的电气设备容量仅为参考值，具体数量以最终合同为准。 3.1 4.1高压开关柜 3.1 4.1.1 ★技术规格 序号名称技术参数单位数量 1 高压计量柜电压互感器，额定容量30VA，3个 其余计量设备由电业局配置。上层面板安装无色透明玻璃。 台 2 2 高压进线柜开关：真空断路器；额定电流：630A 31.5KA/4S 继电保护：微机保护控制单元；联锁：与另一台进线柜、 母联柜联锁；电流互感器：额定容量30VA，3个；额定一 次电流：500A；1秒热稳定倍数：150倍；动稳定倍数：300 倍；制方式：柜上及控制室PC 台 2
冲击电压试验 由于冲击高电压试验对试验设备和测试仪器的要求高、投资大，测试技术也比较复杂，所以在绝缘预防性试验中通常不列入冲击耐压试验。但为了研究电气设备在运行中遭受雷电过电压和操作过电压作用时的绝缘性能，在许多高压试验室中都装设了冲击电压发生器，用来产生试验用的雷电冲击电压波和操作冲击电压被。许多高压电气设备在出厂试验、型式试验时或大修后都必须进行冲击高压试验。 冲击电压发生器是高压实验室的基本设备之一，冲击试验电压要比设备绝缘正常运行时承受的电压高出很多。随着输电电压等级的不断提高，冲击电压发生器的最高电压也相应提高才能满足试验要求。 一、冲击电压波形的定义 绝缘耐受冲击电压的能力与施加的电压波形有关，而实际的冲击电压波形具有分散性，即每次的波形参数会有不同，为了保证多次冲击试验的重复性和不同试验条件下试验结果的可比较性，必须规定统一的冲击电压波形参数。我国对标准冲击电压波形的规定和国际电工委员会（IEC ）标准相同。如图1－26所示。在经过时间T 1时，电压从零上升到最大值，然后经过时间T 2-T 1，电压下降到最大值的一半。规定电压从零上升到最大值所用的时间T 1称为波头时间（或波前时间），电压从零开始经过最大值又下降到最大值一半的时间T 2成为半峰值时间（或波长时间、波尾时间）。 U t 图1--26 标准冲击电压波形 图1--27非周期性的冲击电压波形 非周期性的冲击电压波形由两个指数电压波形叠加组成，如图1－27所示，即 )()(2 1 ττt t e e A t u ---= （1--25） 式中：1τ－波尾时间常数。 2τ－波头时间常数，通常1τ远大于2τ。 A －单指数波幅值。 对于实际的冲击电压波形，其起始部分通常比较模糊，在最大值附近的波形比较平坦，
金属氧化物避雷器的选择 来源：安徽省广德电力公司时间：2008-03-17 责任编辑：巧兰 标签： 避雷器是电力系统中主要的防雷保护装置之一，只有正确地选择避雷器，方能发挥其应有的防雷保护作用。 1 无间隙金属氧化物避雷器的选择 选择的一般要求如下： (1) 应按照使用地区的气温、海拔、风速、污秽以及地震等条件确定避雷器使用环境条件，并按系统的标称电压、系统最高电压、额定频率、中性点接地方式，短路电流值以及接地故障持续时间等条件确定避雷器的系统运行条件。 (2) 按照被保护的对象确定避雷器的类型。 (3) 按长期作用于避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 (4) 按避雷器安装地点的暂时过电压幅值和持续时间选择避雷器的额定电压。 (5) 估算通过避雷器的放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 (6) 根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和额定操作冲击耐受电压，按绝缘配合的要求，确定避雷器的雷电过电压保护水平和操作过电压保护水平。 (7) 估算通过避雷器的冲击电流和能量，选择避雷器的试验电流幅值，线路放电耐受试验等级及能量吸收能力。 (8) 按避雷器安装处最大故障电流，选择避雷器的压力释放等级。 (9) 按避雷器安装处环境污染程度，选择避雷器瓷套的泄漏比距。 (10) 按避雷器安装的引线拉力、风速和地震等条件，选择它的机械强度。 (11) 当避雷器不满足绝缘配合要求时，可采取适当降低其额定电压或标称放电电流等级或提高被保护设备的绝缘水平等补救措施。 2 主要特性参数选择 (1) 持续运行电压Uc。中性点直接接地系统的相对地无间隙金属氧化物避雷器，其Uc 可按不低于系统最高相电压( )选取。 在中性点非直接接地系统，如单相接地故障能在10s以内切除，其Uc仍可按不低于选取，但由于我国大部分中性点非直接接地系统中允许带接地故障运行2h以上，因此Uc可按以下原则选取： 10s及以内切除故障
高压输变电设备的绝缘配合 (GB 311.1-83) 1 引言 1.1 适用范围 本标准适用于额定电压3～500kV三相交流电力系统中使用的下列户外及户内输变电设备，但仅包括相对地绝缘。 a.变压器类：电力变压器、并联电抗器、消弧线圈和电磁式电压互感器； b.高压电器：断路器、隔离开关、负荷开关、接地短路器、熔断器、限 流电抗器、电流互感器、全封闭组合电器和组合电器等； c.电力电容器：耦合电容器(包括电容式电压互感器)和并联电容器； d.高压电力电缆； e.电站瓷绝缘、穿墙套管； f.阀式避雷器瓷套。 1.2 不适用范围 a.接在变压器中性点上的电抗器和中点调压变压器； b.启动自耦变压器和启动电抗器； c.安装在严重污秽或带有对绝缘有害的气体、蒸汽、化学性沉积物的场合下的设备； d.运行在特殊条件下，月平均最大相对湿度大于80％且不通风的户内用设备。 1.3 设备适用的电力系统中性点，额定电压3～63kV者是非有效接地的；额定电压110kV及以上者应为有效接地系统。 注：110kV经消弧圈接地的系统除外。 1.4 目的 本标准的目的在于规定用于某一定装置中设备的绝缘要求。在制定各设备标准时，必须满足本标准的要求。各设备标准中，应制定本标准中未规定的适合于该类设备的特殊的要求和试验项目。 1.5 本标准所用名词术语的定义见GB 2900.19-82《电工名词术语高电压试验技术和绝缘配合》。 1.6 使用条件 1.6.1 额定使用条件 本标准规定的绝缘水平，仅用于下列使用条件下运行的设备：
a.最高空气温度不超过40℃； b.安装地点的海拔高度不超过1000m。 1.6.2 对于拟用于环境空气温度高于40℃处的设备，其外绝缘在干燥状态下的试验电压应取本标准的额定耐受电压值乘温度校正系数Kt Kt=1+0.0033T (式中 T 高于正40℃的温度值，℃。) 1.6.3 对于拟用于海拔高于1000m，但不超过4000m处的设备的外绝缘及干式变压器的绝缘，其试验电压按本标准规定的额定耐受电压乘以海拔校正系数Ka 1.7 本标准参照采用了国际电工委员会71-1出版物的结构体系和内容。 2 绝缘配合的基本原则 2.1 绝缘配合 综合考虑系统中可能出现的各种作用电压、保护装置特性及设备的绝缘特性，确定 1.1条所列设备的绝缘水平及其使用，从而使设备绝缘故障率或停电事故率降低到在经济上和运行上可以接受的水平。 2.2 设备绝缘上的各种作用电压设备在运行中可能受到下述各类电压的作用： a.正常运行条件下的工频电压，它不超过设备的最高工作电压Um； b.暂时过电压(包括工频电压升高)； c.操作过电压； d.雷电过电压。 对给定的作用电压，内绝缘的性能会受到老化程度的影响，外绝缘的性能会受到大气污秽程度的影响。 2.3 绝缘试验 2.3.1 绝缘试验的类型 本标准中考虑了下述几类绝缘试验： a.短时(1分钟)工频试验； b.长时间工频试验； c.操作冲击试验； d.雷电冲击试验。 操作和雷电冲击试验可以是其值为额定冲击耐受电压作用于设备绝缘上一定次数的耐受试验；也可以是50％破坏性放电试验，此时，绝缘对额定冲击耐受电压的耐受能力可由其50％破坏性放电电压的测量值中推出，显然，它只适用于自恢复绝缘。 短时工频试验是耐受试验。 短时工频、操作和雷电冲击额定耐受电压值均由本标准中规定。但对长时间工频试验电压仅给出一般性规定，供制订各类设备标准时考虑。 2.3.2 绝缘试验类型的选择
复合外套氧化物避雷器参数选择 1.避雷器选型总体原则 避雷器选型的一般原则如下。 (1)根据被保护对象选择避雷器类型。 (2)按系统中长期作用在避雷器上的最高电压确定避雷器的持续运行电压。 (3)估算通过避雷器的雷电放电电流幅值，选择避雷器的标称放电电流。 (4)根据被保护设备的额定雷电冲击耐受电压和操作冲击耐受电压，按照绝缘配合系数的要求，留够绝缘裕度，确定避雷器雷电冲击保护水平和操作冲击保护水平。 2、避雷器额定电压：施加避雷器端子间的最大允许工频电压有效值，按照此电压所设计的避雷器，能在所规定的动作负载试验中确定的暂时过电压下正确地工作。 （1）按IEC 标准规定，避雷器在注入标准规定的能量后，必须能耐受相当于额定电压数值的暂时过电压至少10s。 （2）避雷器额定电压选择。避雷器额定电压可按(下)式选择U r≥kU t (1) 式中：U r——避雷器额定电压，kV； k——切除短路故障时间系数，10s 及以内切除故障k=1.0，10s 以上切除故障k=1.3； U t——暂时过电压，kV。
在选择避雷器额定电压时，仅考虑单相接地、甩负荷和长线电容效应引起的暂时过电压，可按表3选取 即：10kV避雷器额定电压选17kV；35kV避雷器额定电压选54KV。3、避雷器的标称放电电流的选取 避雷器的标称放电电流分lkA、1．5kA、2．5kA、5kA、10kA和20kA 共6个等级。 确定避雷器的额定电压后，对照《交流电力系统金属氧化物避雷
器使用导则》中避雷器分类表，可查出相应的避雷器标称放电电流等级。一般保护110kV一220kV设备的避雷器选10kA；保护35kV以下设备的避雷器选5kA；变压器中性点避雷器选1.5kA。 即:油田配电线路选取标称电流为5kA. 在确定避雷器的标称放电电流时，按照《交流无间隙金属氧化物避雷器》GBll032--2000附录K给出的各标称放电电流等级的避雷器每单位额定电压下典型的最大残压范围，用各设备额定雷电冲击电流的耐受电压值除以1．4得到允许的最大残压值，再除以相应电压等级下选定的避雷器的额定电压值得到一个比值(这个比值为允许的最大值)，在附录K中，查出相应的额定电压和雷电冲击保护水平栏中对应的最相近的放电电流等级，也可得到选定的避雷器标称放电电流等级。 4、避雷器雷电过电压保护水平的选取 避雷器是否能起到对被保护设备的过电压保护作用，取决于避雷器的保护水平，它是电力系统过电压保护和绝缘配合的一个基本参数。无间隙金属氧化物避雷器的保护水平完全由它的残压来确定，避雷器的雷电过电压保护水平较操作过电压保护水平高，这里只讨论雷电过电压保护水平的选取。
雷电冲击电压实验 一、实验目的 电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外，还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波，观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形，了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求，了解其工作原理、系统组成、具体结构以及相关操作，明确冲击电压实验的有关注意事项，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具备开展相关试验任务的能力。 二、试验项目 通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电 三、实验说明 1、冲击电压在系统中的存在形式和表现 因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压，有两种基本形式，即直击雷过电压和感应雷过电压，他们都表现为一段作用时间很短的过电压脉冲波。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作，从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大，其波头上升很快，引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分，将形成冲击陡波。 因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因，使系统状态改变，引发过渡过程，可能产生涌动的电压升高，形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波。 2、冲击电压的特点 雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波，具有单极性，一般为负极性，如果引起放电，其产生的冲击电流很强。 冲击截波对电感线圈类设备可能造成更严重的威胁，而冲击陡波对绝缘子内绝缘的威胁更大。 操作冲击波的能量来自于系统内部，其作用时间比雷电波长的多，持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重 3、冲击电压发生器就是一种产生脉冲波的高电压发生装置。它被用于研究电力设备遭受大气过电压（雷电）时的绝缘性能。冲击电压的破坏作用不仅决定于波形、幅值、还与波形陡度有关。目前国内冲击电压发生器能产生8种冲击波形。下面简单介绍一下： GB311《高压输变电设备的绝缘配合-高电压试验技术》规定了三种标准冲击波形（1）1.2/50微妙标准雷电冲击全波 （2）1.2/2~5微妙标准雷电截波 过零系数0.25-0.35 （3）250/2500微妙的标准操作冲击波 Tf为20~250us90%持续时间≥200us 过零时间≥500us IEC517规定GIS组合电器现场冲击试验的二种标准冲击波形 （4）Tf＜15微妙的振荡雷电冲击波 （5）Tcr＞100微妙的振荡操作冲击波 图1雷电冲击电压全波波形 来源：网络转载