大容量变压器试验技术研究

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第一种简化计算是忽略电感L3，且将L2合并到L，中成为L，这可取得试品电压较完整的波形。计算取得试品电压为：：数代入后算得的波形与试验中常遇到的波形相似。

　　第二种简化计算：第一种简化计算取得电压的表达式，对具体回路参数可给出波形，但不能得出波形参数与回路元件参数的关系式，也就是不能直接取得元件参数对波形的影响。第二种简化是保留L，C2、C3元件（这几个参数会影响波前部分），而忽略其它元件。算得试品电压为：；各常数与回路参数有关。此式亦不能直接用公式表示波形与回路参数的关系。因回路仅有4个元为10nH、15nH、200阳和25nH.按试品的特性及试验设备的情况，取负荷电容为3000pF、4000pF、：5000pF、6000pF和7000pF，此为总负荷电容，包括试品电容、冲击发生器和高压引线系统的对地电容，分压器及截断装置的电容等。统计计算中级数分得较细，共计算了199组2189个波形，是一组波形实例。

　　为通过C2、C3和1的电流，i2=i3+i4，此电流在上形成电压分别为U、u'和u"，u=u' +u"，由于i3越前于Lt，使<：2加速充电，u波前缩短。电压u的主要成分是u"，而i3在波前部分产生一个时间较短的脉冲振荡分量u'，使波前缩短。为振荡波形，AUl>Au2或AUl 　　计算表明，对固定的L和C2组合，不论艮值如何，（：3=0.25（：2时波前时间相同，且在某值下出现最佳的完全无振荡波形，为L=15nH，C2=0.005nF，不同值时乃与/心的关系曲线（图中电阻值为fi），不管R1如何，曲线均于C3/C2=0.25点相交，1.98，但若R！较大，Aim为负值的不规则波形时，则不符合此情况。由图看出，当C3/C2大于0.25时，Ri的增大使乃缩短，但若C3/C2小于0.25，则随着增大而乃加长。

　　对于波前时间，根据波形统计，取得4种电感在不同负荷电容下的波前时间曲线，0是例子之一。

　　图中曲线1为常用回路有5%振荡的波前时间T1，曲线2为最佳完全无振荡波前时间T2，曲线3为波前时间乃与C3/C2关系通过统计计算，不同L和C2下，均可取得1/=0.75/1/=0.63.上述己取得第二种简化回路（4个元件）的统计计算结果，但这些结果在完整电路中是否一致，因此又对第一种简化回路作统计计算，计算波形数量减少，共80组880个波形，此两种回路统计计算结果比较，IVT2、了3三种波前时间相差最大为0.13呷（4.8%）。因此上述4个元件电路计算结果是正确可用的。

　　上述简化回路计算中，将中的LhL2合并为外回路电感L，且忽略电感L3.实际分支电路电感L2、L3影响如何，为此，我们计算了第三种简化回路，此回路保留L，L2、L3、R，（：2和C3，而忽略其他元件。计算中C2仅取5000pF，L2=30pH，取不同值。计算结果为最佳无振荡波前时间T2约缩上面讨论了三种简化回路，作为对比，对完整试验回路提供一个例子，参数为1在1中a和b的扫描时间各不相同。此计算例子与第三种简化回路计算结果比较，波前时间相差<5%. I根据以上计算，在1800kV冲击电压发生器上进行了调试，调试并计算的组合参数为C2；调试是按现有条件选用电容电阻元件，不能过细分级，R，与电容C3不能准确配合，难以取得理想的最佳无振荡波形。

　　虽然试验元件参数配合不是很理想，但也验证了改进回路的好处，即随着C3的增大，波前时间在减小，在C3电容值为0.40.5倍C2时，稍有振荡的波前时间为常用回路且上冲5%时波前时间的0.65倍，佳无振荡波前时间近于0.75倍。

　　改进回路中调波电容的接入，提高试品电压上升速度，减少波前时间，且改善波形的上冲及振荡。

　　；在设备电感10025nH，负载电容30007000pF时，只要波前电阻电感不是很大，在C3/C2为0.25 0.5时，调整波前电阻可取得两种波形：最佳无振荡波形，其波前时间约为常用回路有5%上冲波前时间的0.70.75倍。

　　振荡波形：而Au！<5%，Au2<10%，其波前时间约为常用回路有5%上冲波前时间的0.65倍。

　　2.3电抗器试验波形调整电抗器波形调整就是增大90%电压时间Td，使其达到200叼。

　　；电抗器试验回路见2，由于较大而L2较小，使波尾缩短，TdTz减少。解决办法是在试品端！并接外加电容，即增大C2，减小R，改善峰值处情况，增大乃及八。

　　I分析了500kV50000Kvar电抗器，无外加电容时Td计算值142ns，试验值146网。！另分析了800kV，100000kvar电抗器，无外加电容时Td计算值130叫，试验值131叫。有外加电容lOOOOpF Td计算值227畔，试验，220.3叫。即外加电容有较好效果。

　　3结论提出了改进试验回路，对回路进行了大量计算，探讨了原理及取得有用的数据，对计算分析进行模拟i试验，研究结果应用在产品试验上。

　　研究结果指出，采用改进回路作雷电冲击试验时，波形比常规回路有较大改进，其上冲或振荡减弱，波前时间缩短，最佳无振荡的波前时间为常用回路带有5%上冲波前时间的0.70.75倍。波形稍有振荡（△Ul<5%，Au2<10%）时其波前时间约为常用回路有5%上冲波前时间的0.65倍。

　　电抗器操作波试验时试品端并上外加电容有利于增加90%电压时间Td，计算分析与试验均证明是可行的。

　　4应用前景与效益4.1技术优势该项技术解决了困扰超高压大容量变压器和超高压大容量电抗器雷电冲击试验和操作冲击试验的技术难点，具有广阔的应用前景。

　　国内外大型变压器试验中均用强振荡波形，上冲约在20%以上，由此减小波前时间，而本课题研究结果是在无振荡或弱振荡情况下，取得比常用回路强振荡更小的波前时间，满足标准要求。

　　4.2应用典型案例4.2.1SFP―370000/500三相变压器雷电冲击试验试验单位：沈阳变压器厂见典型波形3：3典型波形。2.2SFP―370000/500三相变压器高压C相调试试验单位：沈阳变压器厂见典型波形4：423SFZ-125000/400三相变压器高压C相调波试验单位：沈阳变压器厂从以上三个产品试验来看，改进回路形明显改善，上冲或振荡大为减弱，波前时间缩短。

　　―100000/750电抗器操作冲击试验试验单位：特变电工衡阳变压器厂监试单位：国家变压器质量监督检验中心说明：该报告为国家变压器质量监督检验中心编制的检验报告。产品试验电压1550kV，按标准试验程序进行。试验产品并接外加电容lpF.原报告中操作波全电压试验记录如下图。波形参数为：试验程序：一次降低电压50%的负极性操作波冲击；一次降低电压85%的负极性操作波冲击；三次额定电压的负极性操作波冲击；一次降低电压50%的负极性操作波冲击。

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