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

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26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(Li>100mH)19A.3低阻抗绕组(Li<20mH)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，全波故障一一220kV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.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IEC60076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GB"74491987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。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GB"7449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(GB"16896.1-1997,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；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录A。试验设备、试品、连接电缆和接地线及其他有关设备的布置，会受到试验室空间的限制，特别是各种结构件的邻近效应。由于冲击试验时冲击电压和冲击电流的幅值很大并且变化率又很高，再者接地系统的阻抗是有一定的数值的，因此，不能认为整个接地系统都处于零电位，故选择一个合适的参考接地点是很重要的。试品和冲击电压发生器之间的电流回路应是低阻抗的，并且此电流回线应与试验室的整个接地系统牢固地相连，最好在试品附近处的接地点接地。此连接点应作为参考接地点。为使试品接地良好，应当采用一根或几根低阻抗导线与此参考接地点相连（见GB/T169272）o电压测量电路是试品的一个单独回路，只流过测量电流，它应当与上述参考接地点连接良好，该回路中的电流只占通过被试绕组冲击电流值很小的一部分。在操作冲击试验中，冲击电压和冲击电流的变化率比雷电冲击试验时要小得多并且又无截波电路，故试验电路周围和参考接地点的电位梯度均显得较低，因而危险性小。但仍建议按雷电冲击试验的接地方式接地。6校正测量装置应按GB/T16927进行校验。至于测量系统或其校正，本部分不再提出任何新的建议。试验前，应对试验电路和测量系统进行全面的检查，此时施加的电压值应比试验中采用的降低电压水平值还要低。检查时，电压值可通过球隙或通过与其他已经检验合格的测量系统进行比较来测定。当用球隙测量电压时，只能作为一般性的检查，不能代替测量系统的定期校正。检查完毕，除了拆除检查用的各种装置外，测量系统和试验电路均不得变动。关于分压器的型式及其使用方法、准确度、校正和检查等方面的内容，见GB169272o7雷电冲击试验7.1 波形在大型电力变压器和电抗器的冲击试验中，由于其绕组电感小和/或冲击电容大，往往不可能得到规定的波形，此时应允许波形有较大的偏差。由于被试变压器的冲击电容是一个常数，故为得到符合要求的波前时间T1或上升率，只能减少串联电阻值，但又不能过分减少，以免电压波形峰值处的振荡过大。如果为了得到更小的波前时间（最好仍是在规定的范围内），可允许其振荡峰值和/或过冲值比GB"16927.1规定的5%的电压波形峰值大一些。此时，必须对振荡峰值和波前时间同时兼顾。通常，即使将波前时间延长到制造单位与用户协商的极限值时，亦应尽量使振荡峰值不大于10%。试验电压值的测量按GB/T16927.1规定的原则进行。对于大型电力变压器，尤其是其中的中压和低压绕组，视在半峰值时间72可能达不到所规定的偏差值。这些绕组的电感可能小到使波形出现振荡。对于此问题，可用下述一些办法以得到某种程度上的解决，如增大冲击发生器电容、采用并联级运行方式、调节串联电阻或者对非被试绕组的端子或对被试绕组的非被试端子采用特殊的试验接线。当非被试绕组的端子通过阻抗接地而不是直接接地时，会使绕组的等效电感明显地增加。对于直接接地的端子，只含有漏电感（由短路阻抗确定）。对于通过阻抗接地的端子，主电感是占主要的，它可使等效电感比直接接地时高100倍200倍。当任何三瞰试端子通过阻抗接地时，必须确保任何非被试端子上的对地电压不超过：对于星接绕组，端子额定雷电耐受电压的75%;对于角接绕组，端子额定雷电耐受电压的5端（由于角接端子上的反极性对地电压一也可见7.4）。当电感太小和/或冲击发生器电容太小而使波形出现振荡时，反极性幅值不应超过第一个峰值的50%。根据这个限值，附录A给出了冲击发生器电容选择和波形调节的准则。7.2 波尾截断的冲击波7.3 2.1截断时间由于绕组结构及其布置不同，不同的截断时间Ta（其定义见GB/T16927.1）将在绕组的不同部位处产生不同的电气应力（电压和持续时间）。因此，不可能对一般的或特殊的变压器或电抗器规定一个最苛刻的截断时间。所以截断时间不作为规定的试验参数，只要求其符合GB1094.3规定的2s6s范围。但是，只有在截断时间几乎相同的情况下，才可以对截波的波形或数字记录进行比较。7.2.2截断冲击波的骤降陡度和反极性幅值截断时各种特性参数，主要与截断电路的布置、截断电路的阻抗及试品的阻抗有关。它们均可用来决定骤降的陡度和反极性电压幅值。在GB1094.3中，已限制振荡部分的反极性电压幅值不大于截断冲击电压幅值的30%。这一规定，实际上已成为截断电路布置的准则，此外，还可以在该电路中接入附加的阻抗Z以满足此限值（见为了满足GB1094.3的要求，对三相变压器只允许采用一种试验接线，如图4所示。其中性点总是接地的且非被试相端子最好连在一起。（对于具有三角形联结绕组的变压器，非被试端子不必连在对于三心柱式和五心柱式三相变压器，所选的电路应使相对地绝缘和相间绝缘分别受到L0p.u.（标么值）和1.5p.u.（标幺值）的外施电压。这两种绝缘的试验是同时进行的。选择哪一个绕组直接施加试验电压及此试验电压的水平，一般可由制造单位决定，但应该使具有最高额定电压的绕组达到额定操作冲击耐受水平。不允许将非被试绕组短路，因为在操作冲击试验时，这种短路的效应基本上与感应电压试验时相同。虽然操作冲击波的基本波形是通过感应传递的，但相间耦合电容'各相自身电容和自身电感也能引起附加的振荡，并叠加在传递电压波上。图B.14表示出这种影响的实例。因此，当在一个端子上施加电压U时，按GB1094.3的要求，相间的电压值便为1.5U。这点仅从理论上说是正确的。所以，在试验时如果不在非被试端子上采取经高阻抗接地的措施以抑制振荡电压的话，那么相间的电压值很可能比15U要高，非被试端子上的相对地电压值也很可能比05U要高得多。为了得到适当的电压衰减，可采用一种简便的方法，即在被试绕组系统的非被试相端子上和/或非被试绕组相端子上接入高阻值的负载。但是，此电阻负载会使非被试端子上的波前时间显著地拉长，从而使相间的电压值小于L5U。这是由于施加电压波（U）和感应电压波（0.5U）峰值出现的时间不同所致。当负载过大（即电阻太小）时，所施加的操作冲击波的波尾时间便明显地缩短，以致饱和效应也不存在了。对于无三角形联结绕组的壳式及五柱式变压器，由于磁通不能直接通过非被试心柱上的绕组，故要求相间达到L5倍的相对地电压值可能得不到满足。如果无角接绕组，那么通过非被试相绕组端子的短路和接地只能实现LOPu.（标么值）的相对地试验。对于单相自耦变压器，也可能有类似的叠加振荡问题需要予以考虑。g222测方法至于故障探测，一般只测量电压波形就足够了。但在对中压或低压端子上施加冲击波时，则应记录高压端子上的电压波形。对于被试绕组的接地电流，也可以作为一种辅助的探测方法。8.2.3试验程序在GB/T1094.3中已叙述了试验程序。它包括了缓和铁心饱和的方法，以增加冲击波的持续时间。在本部分中，当对高压绕组接加压时，其试验程序包括对每相端子施加的冲击波，即：-次降低试验电压水平（为额定操作冲击耐受水平的50%75%）的负极性冲击波：施加幅值约为50%试验水平的正极性冲击波或直流电压，以产生正极性剩磁三次额定操作冲击耐受水平下的负极性冲击波，每次冲击前应先产生反极性剩磁。产生剩磁优先选用的方法是施加大约50%试验水平的反极性（即正极性）冲击波。为使任一施加电压值下的波形图或数字记录相同，建议将剩磁点保持不变，此点最好是饱和剩磁点。若连续施加各冲击波中的第一次过零时间保持不变，则意味着已找到这样的点了。所需要的预励磁冲击次数及其电压值与预定的试验电压值有关。为避免外绝缘闪络，此正极性预励磁冲击电压值应不大于50%60%试验电压值。2 .2.4试验记录8 .2.4.1概述操作冲击试验时，要求记录高压端子上的电压波形。但是，正如8.2.2所述，由于非被试端子对地电压或相间电压可能过大，因此建议至少还需要对这些电压值进行检查。电压波形记录通常也能很好地显示不直接遭受操作冲击波的有磁耦合的绕组上的任何故障。也可以记录冲击电流波形，在许多情况下，它还可以给出有关故障的补充信息。为了记录操作冲击电压波形，最好用电容式分压器，因为电阻式分压器会对波形有影响，并且它本身还会出现过载发热的问题。当用电阻式分压器检查非被试端子的电压值时，因为它们被看成是电路8B.13。但是，在大多数情况下，这些变化出现的时刻被限制在与电压波波前50%幅值以下相对应的时间内。如果多级并联运行冲击发生器的各放电回路投入运行时间不一致，则有可能在峰值出现后产生畸变。此时，可能要求在冲击发生器上装设一种新型的既有串联又有并联间隙的放电间隙。其次，应检查铁心接地或试品内任何非线性元件，使它们不是干扰源。无间隙的非线性电阻元件随着外施电压的增加，波形图可能会出现一种有规律的逐步发展或变化（见图B.12）。一旦上述引起畸变的原因消除或给予指明之后，则在降低试验电压和额定试验电压之间或者连续几次额定试验电压之间的电压或电流波形图中的任何变化，均可以认为是由于试品绝缘故障所引起的，不能再认为是由于试验线路或试品内的非线性电阻元件引起的。9.1.2 全波试验的电压记录用施加电压的波形图或数字记录来探测故障是很不灵敏的。因此当用它探测到有畸变时，则表明在试品绝缘或试验线路中出现了较大的故障。只要时间分辨率足够高，就可以对畸变进行更细致的分析。-一被试端子附近出现直接对地故障时，将使电压波出现骤降。当沿被试绕组逐渐发展但呈完全闪络时，电压骤降较慢，一般呈阶梯状下降（见图B.1）。一沿绕组某一部分的闪络将降低绕组的阻抗，从而减少半峰值时间。在闪络的瞬间，将会在电压波上出现振荡的特征（见图B.1B.5）。f围较小的故障，如线段间甚至匝间绝缘击穿，一般在电压波形记录上看不出变化，但有时会有高频振荡出现。通常用电流波形图可探测出这些故障，见图B.6。在被试端子处或其附近处出现的潜伏性故障，同样会使波形图或数字记录上出现少量的变化迹象。传递电压波形图也能指示上述故障且其灵敏度比外施电压波形图要高。9.1.3 全波试验的电流记录冲击响应电流的波形图或数字记录是最灵敏的故障探测方法，但是，此灵数度有可能显示出与故障无关的各种干扰现象，其中一些已在9.1中列举出。它们可能使波形的振荡出现异常的突变或者使电流波形的波前部分发生变化，因此应对其进行研究。若电流波形图中发生了明显的变化，如幅值和频率的变化，一般表明在被试绕组内或绕组对地之间有部分绕组发生击穿（见图Bl）。根据所用的故障探测方法不同，其波形变化形式也不相同。由电流增减、电流变化方向与所用的故障探测方法一起可用来确定故障的性质和其发生的部位（见图B.3）O在中性点电流中，若电流明显增大且伴有叠加频率的变化，则表明被试绕组内部出现故障；若电流减少，则表明被试绕组对相邻绕组或对地出现故障。在电容传递电流中，若被试绕组内部或被试绕组对地出现故障，则使电流的极性发生突然的变化，也会使基波频率发生变化且使幅值可能降低；若是被试绕组对相邻绕组的故障，则电流波形幅值会按同一极性方向突增且使基波频率发生变化。小量的、局部的、锯齿状的、或许会滕LlS或3s的畸变，有可育统示匝间、段间型圈引线间的绝缘发生严重的放电或局部击穿。对于串联电容小的绕组，即基本上显示行波特性的绕组，可以利用电容电流波畸变信号和行波畸变信号到达中性点时的时间差异来确定故障源的部位。9.1.4 载波试验的电压和电流记录若截波的截断时间不是很一致时，一般不可能对截断瞬间后的波形图进行比较。即使采用触发式截断间隙（见图B.10）也只能得到大体相同的截断时间，而不能得到完全相同的截断时间。即便截断瞬间差别不大，对某些变压器面言，也能使截断后的那部分波形产生明显的畸变（此波形图是由原来冲击波中的波前时间相对应的瞬态现象和截断时引起的瞬态现象叠加而成的）,并且这种畸变可能使连续几次施加的冲击波之间的波形图比较产生混乱，从而误认为有故障出现（见图B.11）。学使用数字记录技术时，用第10章所述的传递函数分析，可能有助于消除这种混乱（见图B.17）。题，而不是试品的问题，因此，它是一种用来区分内部故障和外部故障的工具。要强调的是该技术尚未得到充分证据，表明它适用于所有的情况，因此，目前只建议作为结果的辅助判断方法。试验结果最终是否被接受，仍然是根据第7.5规定的波形对比结果。数字记录仪从1980年起，就已经用于冲击试验。然而，关于传递函数分析的文献和经验，多年来一直受到反对意见的抵制。这些反对意见的理由如下，即：a）四端网络理论是完全适用于集中线性电路元件的，但变压器，特别是雷电冲击试验电路却不用集中线性电路元件表征；b）数字记录仪可能有非标准化的内置滤波器，以滤去信号中的噪声，从而可能：将初期性故障指示滤掉而不承认它存在；对与导纳函数无关的波形有影响。c）按不同故障状态下的差异性所确立的好/坏准则，至今尚未达到令人满意的程度。此新技术在将来将是一个非常有用的工具，因为它也可用于发生严重短路后对绝缘故障和机械故障进行在线检测。在下述一些记录实例中，既有实时记录又有传递函数分析。示例1：用数字记录估算三限蛾对于具有队过冲的三晰准波形L44/蜴s,是根据GB/T16927.1通过波尾下降部分的切线进行估算的，见图B.18o由于数字记录仪中未知的内置曲线平滑算法瞰幅值估算误差可能大于1%对于叠加振荡幅值大于50%且频率小于0.5MHz的三晰准波形2.48/50s,见图B.19。根据叠加振荡的第一段波形图，数字记录仪估算的半峰值时间为5s,三t三GB169”.1,其估算时间为50us;一对于层式绕组上的三厢准截波，见图B20。由于层间阻抗避免了截波对地电压迅速下降，也不产生围绕零点的振荡；（比较图B.8、.11和B.20的波形图或数字记录。）用不同的数字记录仪对同一记录进行非标准波形的比较：在图B.21的例子中，发现幅值的差异为7%（109.9kV对102.3kV）,参数T,的差异为第（2.55PS对2.34s）0T2的差异未说明。校准的并联峰值电压表的读数为UokVo示例2:试验电路问题的响应对于由测量电缆对地闪络所引起的麋电路问题，见图R22a）。由低压绕组来的电容传递电流所引起的使测量电缆对地不是油箱和冲击发生器的地）闪络，经与降低全波试验比较后，有：进）电压波形中无指示：b）电流波形中有明显的指示；c）传递函数分析中有明显的指示；-传递函数中，存在着极点位置下降，但其频率没有变化时，这表明有放电；一生消除测量电缆故障后，重复进行冲击试验。三B.22b）示出了在降低电压和全电压全波冲击试验电压下各传递函数之间完全一致。示例3:试品故障的响应图B23a）示出了分接开关分接头引线之间闪络的数字记录。全电压全波冲击下的电压和电流的实时记录及传递函数记录与降低全波冲击试验相比，有明显的变化；一粗调绕组和细调绕组之间故障的数字记录，见图B23b）°所有的实时记录和传递函数记录都有明显的变化。由上述所示的记录实例可知，所有的故障也可用实时记录探测出。11冲击试验报告试品的冲击试验报告至少应包括以下内容：a）一般内容，包括：试品的型号、额定值及电压；出厂序号；试验时的分接位置：b）电抗器的操作冲击波形图中：1 电压波形；2 电流波形：T一冲击波30%峰值瞬间与90%峰值瞬间之间的时间：T1视在波前时间；T,第1个过零点的时间；Ta大于90%规定峰值的时间。图3（续）附录A（资料性附录）波形控制原理A.1概述冲击波是由装有一组电容器并联充电然后串联放电的设备所产生的。电压的幅值是由初始充电电压、放电时电容器串联的级数以及电路的效率决定的。波形主要是由冲击发生器的电容和电阻以及负载的阻抗确定的。变压器雷电冲击试验时的波形控制原理，可用图A.1和A.2所示的简化图形来说明。它们可分为以下两种情况：对于高阻抗绕组；对于低阻抗绕组。A.2高阻抗绕组（L>100mH）波前时间为：或：半峰值时间为:或：其中：Cg一冲击发生器电容；C=C+C+C（见图1）;R,=R4+R.-一总串联电阻（见图D;R,一并联电阻（见图1）。图A.1高阻抗绕组的波形控制TR3XXC(Sa.la)(A.1)11C÷三T1=3R.×(图A.lb)(A.2)T20.7(R,+Rp)(C+C)(图Ala).(A.3)对于Rp>>RO和C2»C:T20.7R,(Cg+C)(图A.lb)(A4)附录B（资料性附录）典型的波形图和数字记录以后各页中的有、无故障的波形图和数字记录，是根据同心式绕组布置的心式电力变压器和并联电抗器在实际试验中的记录复制的。应强调注意的是：这些波形图仅是典型的，对于任何一台电压不同且设计制造也不一样的变压器或电抗器，其上所出现的畸变即使与本附录所列举的波形畸变很相似，也不能认为是由同一原因引起的。图中所列举故障的具体说明仅仅是作为一般的准则提出的。表B.1波形图和数字记录实例一览表图号实例条款号雷电冲击试验全波故障B.1被试高压绕组线端对中性点的击穿9.1.2;9.1.3B.2被试高压绕组入口处线饼（线段）间的击穿9.1.2;9,1.4B.3粗调分接绕组层间的击穿9.1.2:9.1.3B.4分接绕组外部分接引线间的击穿9.1.2B.5细调分接绕组的一段击穿9.1.2B.6主高压绕组并联导线之间的击穿9.1.2B.7套管内部电容屏间的击穿9.1.4截波故障B.8被试主高压绕组的匝间击穿9.1.4;10B.9细调分接绕组的匝间击穿9.1.4;10截波-截断时间不同时的影响B.10截断时间相同时的试验9.1.4;10B.11截断时间相差较大和较小时的试验9.1.4;10非故障引起的畸变B.12分接开关中的非线性电阻元件的影响9.1.1B.13冲击发生器引燃动作不同的影响9.1.1操作冲击试验B.14变压器试验合格8.2.2.1B.15变压器主高压绕组的击穿9.2.1B.16电抗器试验合格8.3.1;8,3.4无故障有故障(幅值未调整相等)其中:1施加的冲击电压，扫描时间为Ie)C)s;2由邻近的短接绕组流入地中的电容传递电流，扫描时间为100s;3中性点电流，扫描时间为100PSo注：电压、电容传递电流和中性点电流波形图中，均清楚地表明故障是在30S后出现的。图B.3雷电冲击，400kV/220kV变压器粗调分接绕组的层间击穿a）降低电压截波（60%）无故障b）截波（IQO%）有故障其中:1 施加的冲击电压，扫描时间为10PS2-由邻近的短接绕组流向地中的电容传递电流，扫描时间为50s3中性点电流，扫描时间为50ps。注：传递电流和中性点电流波形图均清楚地表明故障出现在10s15s之间。图BX雷电冲击，截波故障-115kV压器主高压绕组的匝间击穿其中：1施加的冲击电压波，扫描时间为50ps2 电容传递电流，扫描时间为50S0注；通过对100%电压值下的电容传递电流和62.5%电压值下的电容传递电流波形之间的对比，表明起始高频部分有变化。图B.13雷电冲击全波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1施加的操作冲击，扫描时间为5000ps;2-一非被试相绕组各端子连在一起与地之间的感应操作冲击电压（为外施电压的52%,正极性）。扫描时间为5000s;3中性点电流，扫描时间为5000so图B.14操作冲击-400kV三相发电机变压器试验合格100%试验水平有故障a)90%试验水平无故障1一施加的操作冲击，扫描时间为5000s;2中性点电流，扫描时间为5000as;3中性点电流，扫描时间为500pso注：在100%试验电压值下，约在300PS前后显示有故障发生。图B.15操作冲击单相525kV发电机变压器主高压绕组纵向闪络击穿其中：1施加的冲击电压，扫描时间为5000s（T为200s,T为225s,T为100os）;中性点电流，扫描时间为5000s,图R16操作冲单相525kV、33MVar并联电抗器试验合格O204060M)too120时间/卜$(1)(4)(6)注：在同一台变压器的同一端子上对降低的雷电冲击全波(RFW)和全电压截波(FCW)进行比较。因为，对于导纳传递函数来说，截波包含了更多的高频输人，故在RFW和FCW下的传递函数之间的偏差，只在高频处出现。其中：1降低电压全波RFW2全电压截波FcW;3一RFW下的中性点电流；4-FCW下的中性点电流；5RFW下的传递(导纳)函数；6FCW下的传递(导纳)函数。图B.17雷电冲击一一全波和截波传递函数的比较注：按GB"16927.1,通过波尾下降部分的初线，估算波形有19%的过冲，故幅值估算误差可能超过W%。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注：根据叠加振荡的第一段波形图，用数字记录仪估算的半峰值时间为5ps,而按GBZT16927.1估算则为50so图B.19雷电冲击全波一一非标准波形，叠加的振荡波幅值大于50%且频率小于0.5MHz注：层式绕组上的非标准截波。层间阻抗避免了截波对地电压的迅速下降，也不产生围绕零点的振荡图B.20雷电冲击截波一一层式绕组的非标准截波图B.21雷电冲击全波一样示准波形，用不同的数字记录仪对同一记录的三林示准波形的匕戢U.）在高压绕组试验。a）电压无指示；电流有明显的指示；传递函数有明显的指示b）闪络消除后，所有的实时曲线和传递函数曲线均完全一致三B22雷眇陆全波一由测量超姗地闪络引起的试验段各问题b）粗调分接绕组与细调分接绕组之间的闪络注：实时响应和传递函数上都有明显的变化。图B.23雷电冲击全波一一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