雷电冲击试验标准落地——武汉华能阳光电气100kV冲击电压发生器的技术对应
电力设备在运行中可能遭受两种过电压:操作过电压和雷电过电压。其中雷电过电压的幅值高、波头陡,对设备绝缘的冲击更为猛烈。所以冲击电压试验就成了考核设备绝缘耐受雷电冲击能力的重要手段。
做冲击电压试验首先需要一台冲击电压发生器。武汉华能阳光电气的100kV冲击电压发生器就是为这个目的设计的。它的适用范围写得很清楚:用于10kV及以下电压等级的小容量电力变压器、互感器、电抗器、避雷器、开关、套管、绝缘子及其它试品进行标准雷电冲击电压全波试验。
标准雷电冲击电压全波是个什么波形?按照相关标准规定,标准雷电冲击电压全波的波前时间是1.2微秒(正负百分之三十的容差),半峰值时间是50微秒(正负百分之二十的容差)。简单说就是一个很快上去、慢慢下来的电压脉冲。这个波形是国际上统一规定的,用来模拟自然界雷电对电力设备产生的电压应力。
为什么不同的被试品都要做这个试验?因为雷电过电压不分对象,打在谁身上谁就要承受。变压器、互感器、避雷器、开关设备、套管、绝缘子,每一种设备在设计和出厂的时候都要证明自己能扛得住规定幅值的雷电冲击。
试验环境的要求也要符合规定。武汉华能阳光电气这台设备的使用环境是户内,环境温度范围在零下十度到零上四十度,相对湿度不大于百分之九十,海拔不超过一千米。这些条件不是随便写的——环境温度影响绝缘材料的介电强度,湿度高了表面泄漏电流会增加影响测量精度,海拔高了空气绝缘强度下降。标准内的试验结果才有效,超环境范围做的试验数据参考价值要打折扣。
有一个容易被忽视的细节:标准要求在试验前应将绝缘件表面擦干。这是因为高湿度环境下绝缘表面可能结露,形成导电水膜,这会严重影响冲击电压试验的结果——你测到的不一定是设备本身的绝缘性能,而是表面湿度造成的影响。操作人员在潮湿天气做冲击试验之前,需要把试品表面擦干。
冲击电压试验和工频耐压试验都属于考核绝缘强度的手段,但侧重点不同。工频耐压模拟的是正常运行电压的长期作用,冲击耐压模拟的是雷电过电压的瞬间作用。两个试验结合起来,才能对设备的绝缘水平有一个完整的评估。
武汉华能阳光电气这台100kV冲击电压发生器的电压等级覆盖了10kV及以下设备的常规冲击试验需求。对于更高电压等级的试品,需要更高等级的冲击发生器。选型的时候需要根据被试品的最高系统电压和相应的冲击耐受电压标准来确定所需的冲击电压发生器电压等级。
冲击电压试验的技术门槛比工频耐压试验高。不光是设备贵、操作复杂,对试验人员的技术水平要求也更高——冲击电压波形的调节、分压器的选配、接地方式的设计这些都需要专业知识和经验。使用武汉华能阳光电气冲击电压发生器之前一定要充分阅读说明书,严格按照操作流程来做,把安全措施做到位。

