GB T 1094.4-2005电力变压器 第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则.docx

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1、ICS29.180K41中华人民共和国国家标准GB/T1094.42005代替GBT7449-1987电力变压器第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则PowertransformersPart4:Guidetothelightningimpulseandswitchingimpulsetesting-Powertransformersandreactors(IEC60076-4:2002,MOD)2005-08-26发布2006-04-01实施发布中华人民共和国国家质量监督检验检疫总局中国国家标准化管理委员会目次前言1范围12规范性引用文件13总则14规定的波形25试验电路2

2、6校正37 雷电冲击试验37.1 波形37.2 波尾截断的冲击波37.3 端子接线和故障探测方法47.4 试验程序47.5 试验记录58 操作冲击试验78.1 特殊要求78.2 变压器78.3 电抗器99波形图或数字记录的判断109.1 雷电冲击109.2 操作冲击1210包括传递函数分析在内的数字处理1211冲击试验报告13附录A(资料性附录)波形控制原理19A.1概述19A.2高阻抗绕组(Li100mH)19A.3低阻抗绕组(Li20mH)20附录B(资料性附录)典型的波形图和数字记录24图1典型的冲击试验电路15图2雷电冲击试验中的端子接线和适用的故障探测方法16图3变压器和电抗器的操作

3、冲击波形16图4操作冲击试验中的端子接线及故障探测方法18图A.1高阻抗绕组的波形控制19图A,2低阻抗绕组的波尾控制20图A.3衰减振荡波形图21图A.4波尾缩短的影响22图A.5绕组经电阻接地23图A.6低阻抗绕组的电阻接地23图B.1雷电冲击，全波故障一一400kV发电机变压器高压绕组线端对中性点的击穿26图B.2雷电冲击，全波故障一一115kV变压器高压绕组人口处线饼间的击穿27图B.3雷电冲击，400kV/220kV变压器粗调分接绕组的层间击穿28图B.4雷电冲击，全波故障-40OkV发电机变压器分接绕组外部两根相差1.1%线段的引线之间的击穿29图B.5雷电冲击，全波故障一一220

4、kV变压器细调分接绕组的一段击穿30图B.6雷电冲击，全波故障一一220/110kV变压器主高压绕组中多根并联导线之间的击穿.30图B.7雷电冲击，全波故障一一被试绕组66kV套管内部电容屏之间的击穿31图B.8雷电冲击，截波故障一一115kV变压器主高压绕组的匝间击穿32图B.9雷电冲击，截波故障一-220kV变压器细调分接绕组的匝间击穿33图B.10雷电冲击截波一一115kV变压器在不同电压值但截波时间相同时的冲击试验波形.33图B.11雷电冲击截波-220kV变压器试验时不同截断时间的影响34图B.12雷电冲击全波一一独立绕组变压器的中性点侧有载分接开关装有非线性电阻元件时的影响35图B

5、.13雷电冲击全波一一400kV变压器试验时冲击发生器在不同电压值下引燃动作不同时的影响36图B.14操作冲击一一400kV三相发电机变压器试验合格37图B.15操作冲击一一单相525kV发电机变压器主高压绕组纵向闪络击穿38图B.16操作冲击单相525kV、33MVar并联电抗器试验合格39图B.17雷电冲击全波和截波传递函数的比较40图B.18雷电冲击全波一一非标准波形的估算一数字记录仪中的内置平滑算法的影响41图B.19雷电冲击全波非标准波形，叠加的振荡波幅值大于50%且频率小于0.5MHz41图B.20雷电冲击截波一一层式绕组的非标准截波41图B.21雷电冲击全波一一非标准波形，用不同

6、的数字记录仪对同一记录的非标准波形的比较.42图B.22雷电冲击全波一一由测量电缆对地闪络引起的试验电路问题43图B.23雷电冲击全波分接开关的分接引线之间及粗调分接绕组与细调分接绕组之间闪络的故障数字记录44表B.1波形图和数字记录实例一览表24电力变压器目前已包含了下列几部分：第1部分：总则第2部分：温升一第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则一第5部分：承受短路的能力第10部分：声级测定本部分为第4部分。本部分的前版标准代号为GB/T7449,对应的国际标准代号为IEC60722。由于IEC有关电力变压器的标准代号现均调整为I

7、EC60076系列，为了与IEC的标准代号相协调且使用方便，本次修订也将标准代号按新IEC标准系列进行调整。本部分修改采用IEC60076-4:2002电力变压器第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则（英文版）。本部分根据IEC60076-4:2002重新起草。考虑到我国国情，在采用IEC60076-4:2002时，本部分做了一些修改。有关技术性差异已编入正文中并在它们所涉及的条款的页边空白处用垂直单线标识。本部分与IEC60076-4:2002的主要差异如下：a）第2章中部分规范性引用文件，用采用国际标准的我国国家标准代替；b）为便于使用，本部分还进行了下列编辑性修改：一用

8、小数点*.代替作为小数点的逗号，；-删除了IEC600764;2002的“前言”。本部分代替GB74491987电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则。本部分与GB/T74491987相比主要变化如下：a）原标准只规定了变压器和电抗器波形的模拟记录，本部分规定了可用模拟或数字记录系统来记录冲击电压和电流响应波形；b）原标准只规定了用变压器和电抗器的波形图判断试验结果，本部分规定了可用波形图或数字记录来判断试验结果；c）给出了包括传递函数分析在内的数字处理方法d）规定了试品冲击试验报告的内容；e）增加了传递函数分析、非标准波形的估算、由试验电路问题产生的响应及试品故障的响应等相应的波形图

9、。本部分的附录A、附录B均为资料性附录。本部分由中国电器工业协会提出。本部分由全国变压器标准化技术委员会（SAC/TC44）归口。本部分起草单位：沈阳变压器研究所、武汉高压研究所、保定天威保变电气股份有限公司、假电工沈阳变压器集团有限公司、西安西电变压器有限责任公司、特变电工股份有限公司新疆变压器厂、渐江三变科技股份有限公司。本部分主要起草人：孙军、傅锡年、胡振忠、钟俊涛、吕建玉、马旭平、周才康。本部分所代替的GB7449于1987年首次发布，本次为第一次修订。电力变压器第4部分：电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击试验导则1范围本部分目的是对电力变压器的雷电冲击和操作冲击试验的现行方法提供

10、一个准则并作一些说明，以作为GB1094.3的补充。本部分通常也适用于电抗器试验(见GB/T10229),当它与电力变压器所用的试验方法有不同之处时，将单独给出专门的叙述。本部分包括波形、连同试验接线在内的试验回路、试验时接地的实施、故障探测方法、试酶呈序、测量技术以及试验结果的判断等方面。本部分所述的一些试验技术尽可能地采用了GB/T16927.1和GB/T16927.2所推荐的内容。2规范性引用文件下列文件中的条款通过本部分的引用而成为本部分的条款。凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本部分，然而，鼓励根据本部分达成协议的各方研究是否可使用这些文件

11、的最新版本。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本部分。GB1094.3电力变压器第3部分：绝缘水平、绝缘试验和外绝缘空气间隙(GB1094.32003,eqvIEC60076-3:2000)GB/T10229电抗器(GB/T10229-1988,eqvIEC60289;1987)GB16896.1高电压冲击试验用数字记录仪第一部分：对数字记录仪的要求(GB16896.1-1997,eqvIEC61083-1;1991)GB/T16927.1高电压试验技术第一部分：一般试验要求(GB/T16927.1-1997,eqvIEC60060-1:1989)GB/T16927.2高电压试验技术第二

12、部分：测量系统(GB/T16927.21997,eqvIEC60060-2:1994)IEC61083-2高压冲击试验用数字记录仪第2部分：用于测定脉冲波形参数的评估软件3总则本部分是以使用常规冲击发生器对变压器和电抗器进行雷电冲击和操作冲击试验为基础而编制的。至于另用电容器对中压或低压绕组放电产生操作冲击波的方法也是适用的。但对于另加电感与该电容器串联以对高压绕组传递一种弱衰减振荡波的方法则不适用。本部分不讨论其他产生或模拟操作冲击波的方法，如截断中压或低压绕组上的直流电流或利用工频电压一个周波中的某一段波形，因为这些方法至今尚未得到普遍的采用。选择变压器和电抗器的雷电冲击试验和操作冲击试验

13、的试验电路(端子接线)有不同的考虑。对于变压器，所有的端子和绕组均可分别地按规定的试验水平值进行雷电冲击试验；但在操作冲击试验时,由于是靠磁耦合传递电压，故规定的试验水平(见GB1094.3)可以只在一个绕组上得到。电抗器的雷电冲击试验与变压器相类似，即所有端子可分别地进行试验，但在操作冲击试验中却有不同的考虑，且出现的问题也不一样。因此，本部分中的雷电冲击试验，对于变压器和电抗器是用同一条文初述的；对于操作冲击试验，则须按变压器和电抗器分别叙述。4规定的波形.变压器和电抗器的雷电冲击试验和操作冲击试验时采用的电压波形，见GB1094.3;确定波形的方法见GB/T16927.105试验电路按试

14、验设备、试品和测量电路的实际布置，可分为下述三种主要电路：一主段街刨舌冲击发生器、附加调波元件和试品；电压测量电路波形截断电路（如果采用）试验电路的基本布置如图1所示。下列参数对冲击波波形有影响：a）试品的等效电容C和电感Ll:对于任何给定的设计和给定的波形，C是一常数，对于任何给定设计，L,也是常数。但是，等效电感L,却可能受端子接线不同的影响。它在端子短路时的漏感L,和端子开路时的电感Lo之间变动。详细情况见7.1、7.3并参见附录A;b）冲击发生器电容C;c）装在冲击发生器内部和外部的调波元件RR。，Ro,C.及分压器阻抗ZI（如果采用）d）冲击发生器和整个试验电路中的寄生电感和杂散电容

15、；e）截断装置（如果采用）。波前时间Tl主要由试品的等效冲击电容（包括C2）以及冲击发生器的内部和外部串联电阻决定。对于雷电冲击波，半峰值时间丁2主要由冲击发生器电容、试品电感和冲击发生器放电电阻或其他并联电阻决定。但是，在某些情况下，如绕组电感太小时，串联电阻也会对波尾有明显的影响。对于操作冲击，将采用其他的参数，详见第8章。雷电冲击和操作冲击试验用的试验设备基本一样，只是有些元件的参数不同，如电阻值和电容值不同以及试品端子接线不同。为了满足雷电冲击和操作冲击波形的不同要求，必须重视冲击发生器的电容和串联电阻以及放电（并联）电阻等参数的选择。对于操作冲击波，可能需要高值串联电阻和/或负载电容，这将使冲击发生器的效率明显地降低。由于冲击发生器的输出电压是由绕组的试验水平决定的，而绕组试验水平与试品的设备最高电压Um有关，因此，所需的冲击发生器能量主要是由试品本身的阻抗决定的。有关波形控制原理的简要说明参见附