雷电冲击残压波形影响因素分析

作者： 国自电气 时间：2024-07-24 09:11:45 阅读：147

    雷电冲击残压试验（以下简称残压试验）是验证避雷器雷电冲击保护特性的重要试验，测量的准确性是试验的基础。针对试验中因示波器通道间干扰、分压器分压比及低压臂阻抗大小等因素对残压波形的影响进行了分析，并针对影响因素采用不同方法改善了残压测量波形，为提高雷电冲击残压测量的准确性提供了参考方案。关键词：雷电冲击残压；示波器通道间干扰；分压器；电流传感器；衰减器。

    雷电过电压防护措施是电力系统研究的重要内容,不同学者从不同方面开展了各类研究。分别分析架空线、变压器、杆塔的不同防雷措施,由接地电阻大小、屏蔽线安装方式、使用无间隙金属氧化物避雷器、使用带外串联金属氧化物避雷器等影响因素给出了电力系统雷电过电压防护措施建议,其中避雷器作为电力系统过电压保护措施的常用手段,被重点论述。避雷器的保护性能、大电流耐受性能、方波通流性能等电气性能是评价避雷器优劣的重要性能,对避雷器上述性能进行了大量研究,其中研究了影响电阻片通流容量的各类因素,由试验波形、电阻片尺寸、电阻片配方等因素分析了电阻片或避雷器通流耐受性能。通过试验具体分析了整只避雷器的残压特性。由于避雷器雷电残压试验决定了其雷电保护特性,对确定电力系统绝缘配合有重要意义,因此残压试验测量的准确性是需要关注的。为了更准确地测量残压中的电流,研制了一种电流传感器。基于残压试验中测量电压的问题,由分压器电阻值大小对残压测量结果的影响进行了分析,分别由衰减探头、电缆阻抗匹配、触发方式等方面分析了残压试验中残压波形可能受影响的原因。在已有的研究外,笔者通过大量试验发现了引起残压波形异常的典型因素并进行了分析。

结论分析

1)使用示波器进行残压测量时,如果示波器两通道共有接地点时,需要注意残压信号和电流信号可能会产生相互干扰。电流和残压输入至示波器的信号幅值越小,干扰越明显。

2)采用电流、残压信号独立测量、光纤传输的方式是一种解决残压测量中电流和残压信号互相干扰的有效方法。

3)在残压测量回路中,衰减器、探头等因素的引入对测量回路阻抗匹配带来难度,同时可能使测量的残压波形失真,影响测量的准确性。因此在不确定衰减器、探头对测量准确定影响程度的情况下,采用控制分压器高、低压臂阻抗,使分压器信号可以直接输入至信号分析单元(例如示波器)能够最大程度保证测量的波形不受衰减器、探头的影响。此时回路阻抗匹配状态只需通过调节分压器低压臂参数实现。

4)分压器低压臂参数的调节不仅影响分压器本身的响应特性,还会影响测量回路中的阻抗匹配情况,进而影响残压测量的准确度。

5)在分压器测量回路中不增加匹配电阻,仅通过调节分压器低压臂参数可有效抑制雷电冲击残压波形中的过冲现象,但对于视在波前时间更陡的冲击电流波形,需要考虑该方法对波形响应时间的影响。