電抗器(變壓器)的實(shí)驗(yàn)操作流程

      電抗器(變壓器)的實(shí)驗(yàn)操作流程
      前 言：常州(江蘇)博邦電氣是專(zhuān)業(yè)研發(fā)制造電抗器、串聯(lián)電抗器、進(jìn)線(xiàn)電抗器、鋁殼電阻、制動(dòng)電阻、制動(dòng)單元、變壓器、濾波器的大型生產(chǎn)廠(chǎng)家。

      電抗器操作沖擊試驗(yàn)順序?yàn)椋篴.波形測(cè)定；b.至少一次降低電壓值的負(fù)極性沖擊波；c.三次額定耐受電壓值的負(fù)極性沖擊波。電壓波形記錄的原則，總的說(shuō)，與變壓器相同；不過(guò)示波器掃描時(shí)間最好是能把電壓波形的第二個(gè)半周的波形包括在內(nèi)。對(duì)于電流波形應(yīng)與電壓波形的時(shí)間相對(duì)應(yīng)，最好再采用一種更短的掃描時(shí)間，以便記錄初始時(shí)的電容瞬變電流。附錄B給出了電抗器(變壓器)實(shí)際試驗(yàn)時(shí)，所記錄的一些有故障和無(wú)故障的波形圖，可供對(duì)試驗(yàn)結(jié)果分析時(shí)作參考；但應(yīng)強(qiáng)調(diào)指出的是，由于各種產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)不同，故障部位、性質(zhì)及損壞程度很難相同，即使波形圖畸變情況很相似，也很難說(shuō)其故障性質(zhì)也相似。

      試驗(yàn)結(jié)果分析，主要是靠所記錄的波形圖來(lái)判斷；而波形圖的判斷，是根據(jù)降低電壓和全試驗(yàn)電壓或連續(xù)幾次全試驗(yàn)電壓下所記錄的波形圖進(jìn)行比較而得到的，這是一項(xiàng)技術(shù)性較強(qiáng)的工作，在試品正常的情況下，降低電壓所記錄的波形與全試驗(yàn)電壓下所記錄的波形以及幾次全試驗(yàn)電壓下的波形，除幅值外，應(yīng)完全相同。當(dāng)波形發(fā)現(xiàn)不相符和畸變時(shí)，由于可能出現(xiàn)各種各樣的干擾，故均應(yīng)對(duì)它進(jìn)行仔細(xì)分析和必要的檢查復(fù)試。
   
      為找出波形發(fā)生變化的原因，建議首先對(duì)試驗(yàn)電路，測(cè)量電路和接地方式進(jìn)行仔細(xì)檢查，確定它們是否會(huì)產(chǎn)生干擾，如果發(fā)現(xiàn)疑點(diǎn)，應(yīng)加以消除或盡量減少其影響。另外在多級(jí)沖擊發(fā)生器中，由于各級(jí)點(diǎn)火時(shí)間不同，可能使電流波形的起始高頻振蕩部分的幅值有少量的變化，但其基波頻率不變，出現(xiàn)的時(shí)間大都在波前，幅值為峰值的50%以下的范圍內(nèi)(參見(jiàn)附錄B圖B13)。
    
      其次，應(yīng)檢查鐵芯接地和內(nèi)部的任何非線(xiàn)性元件，確認(rèn)它們不是干擾源。無(wú)間隙的非線(xiàn)性電阻元件隨外施電壓增高，波形圖可能會(huì)出現(xiàn)某種有規(guī)律的變化(參見(jiàn)附錄B圖B12)。一旦排除上述各種干擾原因和指明了干擾引起的波形變化情況。則：當(dāng)降低電壓下和全試驗(yàn)電壓下，或者幾次全試驗(yàn)電壓下，所記錄的波形圖有畸變，均可以認(rèn)為是由于試品絕緣故障而引起的。
   
      雷電沖擊截波試驗(yàn)示波圖判斷更加困難，出現(xiàn)干擾的原因除上述原因外，還應(yīng)考慮截?cái)鄷r(shí)間不同而引起的波形不相符。當(dāng)截波的截?cái)鄷r(shí)間不很一致時(shí)，一般波形都不大相符，波形截?cái)嗪蟮牟糠植蝗菀妆容^。即使是采用了可控的截?cái)嚅g隙，也只能得到近似相同的截?cái)鄷r(shí)間，雖然截?cái)鄷r(shí)間差別較小，但對(duì)某些變壓器而言，也可能使截?cái)嗪竽遣糠植ㄐ尾幌喾�，這是由于沖擊波波前部分相對(duì)應(yīng)的瞬變現(xiàn)象和截?cái)鄷r(shí)引起的瞬變現(xiàn)象疊加在一起，兩種現(xiàn)象的影響因素都很多，而且大都是一些隨機(jī)因素，這樣使得降低電壓下和全試驗(yàn)電壓下，及幾次相同電壓下的波形圖均不大相符，造成混亂。容易誤判斷(參見(jiàn)附錄B圖B11)。

      用施加電壓的波形圖來(lái)判斷故障是不夠靈敏的，當(dāng)發(fā)現(xiàn)波形畸變時(shí)，則說(shuō)明試品絕緣中出現(xiàn)了較大的故障。記錄的波形，只要選擇合適的掃描時(shí)間，可以分析出畸變的原因，如：a.被試?yán)@組加壓端部的主絕緣出現(xiàn)對(duì)地故障時(shí)，將使電壓波突然下跌(參見(jiàn)附錄B圖B1)；b.沿被試?yán)@組發(fā)生爬電逐漸發(fā)展呈完全閃絡(luò)時(shí)，電壓波形一般呈階梯狀逐級(jí)下跌；c.沿被試?yán)@組的某一部分閃絡(luò)時(shí)，將使試品阻抗降低，因而半值時(shí)間T2減小，并且在波形上還可能出現(xiàn)高頻振蕩(參見(jiàn)附錄B圖B3、圖B4和圖B5)；d.范圍不太大的故障，如段間或匝間擊穿時(shí)，一般電壓波形很難看出變化，但有時(shí)也可能在基本波形上出現(xiàn)附加的高頻振蕩，在高壓端部出現(xiàn)局部故障時(shí)，電壓波形上可能出現(xiàn)不相符的變化征兆(參見(jiàn)附錄B圖B6)。這種故障，通常電流波形圖可以看出明顯變化。傳遞到非試?yán)@組上電壓波形圖亦能指示出上述故障，且靈敏度比施加電壓的波形圖要高一些。

      電流波形圖是故障判斷的主要依據(jù)，因?yàn)樗�具有較高的靈敏度，然而這種較高的靈敏度，也可能顯示出某些非故障的干擾訊號(hào)，如8.1條所述。它們可能使波形發(fā)生不相符或畸變，因此應(yīng)對(duì)此進(jìn)行研究。
   
      若電流波形圖發(fā)生明顯變化，則說(shuō)明繞組內(nèi)部或繞組對(duì)地可能發(fā)生了擊穿(參見(jiàn)附錄B圖B1)。根據(jù)所用的故障探測(cè)方法，其變化形式也不相同，電流可能增大，也可能減小，并且方向也可能變化，這些現(xiàn)象可作為確定故障性質(zhì)及發(fā)生部位的依據(jù)(參見(jiàn)附錄B圖B3)。a.中性點(diǎn)電流：若電流明顯增大，則表明被試?yán)@組內(nèi)部出現(xiàn)故障；若電流變小時(shí)，則表明被試?yán)@組對(duì)相鄰繞組或?qū)Φ爻霈F(xiàn)故障。
   
      b.電容傳遞電流：若被試?yán)@組內(nèi)部或?qū)Φ爻霈F(xiàn)故障時(shí)，則使該電流的極性發(fā)生突然的變化，其基本頻率也有變化，幅值可能降低；如果是被試?yán)@組對(duì)相鄰繞組的故障時(shí)，則將使該電流突然增加基本頻率也發(fā)生變化。所有這些故障均使波形圖上迭加不同程度的高頻振蕩。c.小量的，局部的，不規(guī)則，或持續(xù)時(shí)間較短(2～3μs)的畸變，一般情況下，可能是由于匝間，線(xiàn)段間或線(xiàn)段引線(xiàn)等處有局部擊穿或嚴(yán)重的放電而引起的。對(duì)于串聯(lián)電容小的繞組，即基本上能顯示行波特性的繞組，可根據(jù)電容電流畸變和行波電流發(fā)生畸變到達(dá)中性點(diǎn)時(shí)間的差異來(lái)分析故障的位置。

      上面提到了截波試驗(yàn)對(duì)故障探測(cè)的困難之處，但截波試驗(yàn)時(shí)只要仔細(xì)觀(guān)察波形，分析波形的各種情況，還是可以得出正確的結(jié)論的。a.當(dāng)幾次施加電壓波形的截?cái)鄷r(shí)間很接近時(shí)，利用電壓和電流波形圖在截?cái)嗪蟛糠值牟町悾�可以探測(cè)出試品是否存在故障(參見(jiàn)附錄B圖B8和圖B9)；b.當(dāng)截?cái)嗲安ㄐ纬霈F(xiàn)畸變，分析故障基本上和全波試驗(yàn)相同(參見(jiàn)附錄B圖B2和圖B7)。

      操作沖擊試驗(yàn)中，由于沿整個(gè)繞組上的電壓分布是均勻的，因此，出現(xiàn)故障，一般情況下， 都是較大的損壞，如段間。繞組的某一部分，繞組之間或繞組對(duì)地等出現(xiàn)了擊穿放電或沿面爬電，這將使波形圖出現(xiàn)明顯畸變，如：電壓波形突然下跌或T2時(shí)間明顯縮短，有時(shí)也可能只出現(xiàn)短時(shí)的下跌使波形呈一個(gè)凹陷。因此操作沖擊試驗(yàn)中的電壓波形圖對(duì)大多數(shù)故障而言，是有足夠靈敏度的(參見(jiàn)附錄B圖B15)。
 
      應(yīng)注意的是，當(dāng)波形的T2時(shí)間縮短時(shí)，應(yīng)區(qū)別是由于故障引起的，還是由于鐵芯的剩磁情況不同而導(dǎo)致的；因此試驗(yàn)中應(yīng)盡量保持鐵芯的初始磁化狀態(tài)相同，這樣才能更好的對(duì)試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析。

      在第7.2.4.3項(xiàng)和7.3.4款中，已分別敘述了電抗器(變壓器)的電流波形圖情況。電流波形圖的靈敏度與電壓波形圖基本相同，當(dāng)電壓波形圖出現(xiàn)畸變時(shí)，電流波形圖也相應(yīng)的出現(xiàn)畸變，則意味著絕緣發(fā)生了故障；對(duì)于在初始時(shí)間出現(xiàn)的故障，采用較快的掃描來(lái)記錄電流波形圖，將更為有利一些。

      備 注：常州(江蘇)博邦電氣是專(zhuān)業(yè)研發(fā)制造電抗器、串聯(lián)電抗器、進(jìn)線(xiàn)電抗器、鋁殼電阻、制動(dòng)電阻、制動(dòng)單元、變壓器、濾波器的大型生產(chǎn)廠(chǎng)家。