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变压器的冲击耐压试验目的和意义

  无论是供电可靠性，还是设备状态评价，都需要设备能够快捷、高效、安全、准确、可靠的开展试验工作。耐压试验是保证这些输变电设备安全运行的重要试验项目，特别是对于特高电压等级的输变电设备，冲击耐压试验是非常重要的例行试验。

  研究目的在于根据IEC60060- 3 标准，在此基础上提出一种适合于特高压变压器现场冲击耐压试验用的试验方法和故障诊断方法，该方法包括适合于特高压变压器的振荡型操作冲击电压发生装置的研制、相关的在变压器为试品条件下的试验方法和采用此方法时的故障诊断方法和技术。其意义在于为目前特高压变压器现场操作冲击耐压试验提供一种具有现场可行性的、便于现场开展的试验方法和故障诊断方法，保证超高压变压器的安全运行，为电网特别是特高压电网的安全运行奠定试验基础。

  国内外变压器的冲击电压试验研究

  早在上世纪七八十年代，针对变压器操作冲击试验已经展开了研究，但当时主要采用的仍然是双指数全波的波形，特别是针对现场试验，其产生方法可采用试验变压器产生，这大大的减小了对试验装置体积的限制。随着我国特高压电网的建设，目前特高压电力变压器的绝缘水平已经是由其操作冲击电压水平所决定，因此针对特高压变压器的操作冲击电压试验越来越受到重视，但如果继续采用之前规程和标准规定的双指数全波的波形，其产生设备难以满足特高压变压器试验的需要，致使该项试验还是难以在现场展开。

  随着IEC60060- 3 标准的颁布，采用振荡型冲击电压则可使产生效率相比双指数全波冲击电压要高近2 倍，则如果在现场采用振荡型冲击电压，则对试验设备的要求会进一步降低，使该项试验内容在现场可更好的实施。在IEC60060- 3 的基础上，课题组于2006 年紧跟IEC 标准在国内外首先提出了现场振荡型冲击耐压试验中进行局部放电的检测，并受到了国内外同行的关注。图1 是采用该方法在被试变压器高压侧得到的符合IEC60060- 3 标准要求的、振荡频率为2.5kHz 的振荡型操作冲击电压波形。可以看出，目前针对基于IEC60060- 3 标准的振荡型冲击电压的产生方法、试验方法和故障诊断方面，还未进行深入的研究，这主要是由于该标准颁布时间不长，国内采用的时间更短，研究还未开展。

试验研究内容的实践依据

①采用振荡型操作冲击电压进行大型电力设备的现场冲击耐受试验，并同时进行故障诊断，可以实现对特高压变压器的检验和诊断，同时由于装备体积重量的下降，可大幅度的减轻试验前的准备和试验后的恢复工作，还可防止因大量使用人力和起重设备造成的安全隐患。

②与交流耐压试验相比，冲击耐压试验具有作用电压幅值高、持续时间短的特点。冲击电压由于其一过性的特点，在激发、暴露缺陷的同时并不会扩大缺陷，因此在现场进行冲击耐压试验是电气设备耐压试验的最佳选择。振荡性冲击波形具有产生效率高，适合现场使用又便于和实验室结果相比对的优点。因此，IEC60060- 3 的颁布为现场冲击耐压试验的实施奠定了基础。

③在进行冲击电压试验的同时进行诸如示伤波形的测量、传递函数的求取和局部放电的检测，可在进行耐压试验的同时进行诊断性试验，更加合理深入地对试验结果进行分析，对设备的故障情况进行判断。

通过以上实施方案，最终形成现场特高压变压器冲击试验用的电压产生、试验和故障诊断的完整解决方案。为特高压变压器的现场耐压试验研究提供了新方法、新思路，其研究成果可提高特高压变压器的可靠性，从而提高了特高压线路的可靠性。