雷電沖擊電壓發(fā)生器的工作原理

　　雷電沖擊電壓發(fā)生器的工作原理
 

　　本發(fā)生器適用于35千伏及以下電壓等級的空氣間隙，套管、電力變壓器(容量120MVA及以下)和互感器等試品進行標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波。
 

　　使用條件海拔高度 nbsp;≤1000m環(huán)境溫度 nbsp;-15℃～+50℃
 

　　相對濕度： ≤85%(20℃)使用環(huán)境 nbsp;戶內(nèi)無導(dǎo)電塵埃
 

　　接地電阻 <0.5Ω無火災(zāi)及爆炸危險耐震能力 nbsp;8級烈度
 

　　不含有腐蝕金屬和絕緣的氣體存在電源電壓的波形為實際正弦波,波形畸變率<5%
 

　　地震烈度：地震基本烈度值為6度。
 

　　依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)
 

　　GB/T 16927.1-1997《高電壓試驗技術(shù)第一部分 一般試驗要求》
 

　　GB/T 16927.2-1997《高電壓試驗技術(shù)第二部分 測量系統(tǒng)》
 

　　YD/T 5098-2001《通信局(站)雷電過電壓保護工程設(shè)計規(guī)范》
 

　　GB/T 17626.5-1999《電磁兼容 試驗和測量技術(shù)浪涌(沖擊)抗擾度試驗》
 

　　GB311.1-1997高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合
 

　　GB1094.3 電力變壓器第三部分 絕緣水平和絕緣試驗
 

　　GB/T16896.1-1997高電壓沖擊試驗用數(shù)字記錄儀
 

　　ZB F24 001-90沖擊電壓測量實施細(xì)則
 

　　GB191 包裝運標(biāo)志
 

　　GB4208 外殼防護等級
 

　　GB813-89 沖擊試驗用示波器及峰值表
 

　　DL/T 848.5-2004 高壓試驗裝置通用技術(shù)條件 第5部分 沖擊電壓發(fā)生器
 

　　DL/T846.1-2003 高電壓測試設(shè)備通用技術(shù)條件 第1部分：高電壓分壓器測量系統(tǒng)
 

　　JB/T563-1993 耦合電容器及電容分壓器訂貨技術(shù)條件
 

　　JB/T8169-1999 耦合電容器及電容分壓器
 

　　所有螺栓、雙頭螺栓、螺紋、管螺紋、螺栓夾及螺母均應(yīng)遵守國際標(biāo)準(zhǔn)化組織(ISO)和國際單位制(SI)的標(biāo)準(zhǔn)。
 

　　方案編制說明
 

　　本套設(shè)備主要是為滿足10KV以下的變壓器 互感器 開關(guān)柜 套管等等電氣設(shè)備的雷電全波和截波波形試驗。
 

　　設(shè)備全套基本配置有充電裝置、沖擊電壓發(fā)生器本體、沖擊弱阻尼電容分壓器、截波裝置等控制、測量裝置。
 

　　發(fā)生器主要技術(shù)參數(shù)
 

　　系統(tǒng)技術(shù)參數(shù)
 

　　1、標(biāo)稱電壓：300kV
 

　　2、額定級電壓：±100kV
 

　　3、額定能量：15kJ
 

　　4、沖擊電容量：0.333微法
 

　　5、總級數(shù)：3
 

　　6、額定級電容量：1mF (單臺脈沖電容器2mF/100千伏，共3臺)
 

　　7、沖擊電壓波形：負(fù)荷電容為300～3000PF以下時能產(chǎn)生
 

　　T1=1.2mS±30%、T2=50mS±20%、峰值電壓偏差≤3%的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波
 

　　陡化裝置包括：陡化球間隙及其電動傳動裝置，陡化球間隙采用扁球狀、球隙距離可電動調(diào)節(jié)。陡化電容器、陡化球間隙、電動傳動裝置安裝在同一底盤上。  300kV快速陡波電阻分壓器，高壓臂電阻約1.5千歐，低壓臂約1.5歐。額定工作電壓300千伏，分壓比誤差不大于2%，其部分方波響應(yīng)時間不大于10毫微秒，穩(wěn)定時間不大于100毫微秒，過   沖： ≤20%，測量不確定度：≤±1%，測量陡波>1000KV/us <1500KV/us
 

　　沖擊電壓波形參數(shù)及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1國家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
 

　　8、電壓利用系數(shù)：負(fù)荷電容為1000PF以下時，標(biāo)準(zhǔn)雷電波的電壓利用系數(shù)≥90%，負(fù)荷電容為2000PF以下時，標(biāo)準(zhǔn)雷電波的電壓利用系數(shù)≥85%。
 

　　9、同步范圍：級電壓在20%～100%額定電壓范圍內(nèi)，正負(fù)極性同步范圍不小于25%;
 

　　10、同步放電失控率：<5%
 

　　11、輸出電壓：≥±20%額定電壓(也可單級使用)
 

　　12、充電電壓不穩(wěn)定度：<±1.0%
 

　　13、使用持續(xù)時間:在2/3額定電壓以上，每120秒充放電一次可連續(xù)運行，在2/3額定電壓以下，每60秒充放電一次可可連續(xù)運行
 

　　300kV/15kJ沖擊電壓發(fā)生器試驗設(shè)備組成
 

　　本技術(shù)資料是為變壓器 電抗器 開關(guān)柜 套管等等絕緣設(shè)備做雷電沖擊試驗需要而編制的技術(shù)文件。沖擊電壓發(fā)生器成套試驗設(shè)備由JSDY-300kV/15kJ沖擊電壓發(fā)生器本體、ZD-100kV直流充電裝置、DF-300kV400PF弱阻尼電容分壓器、ICM -3000計算機測量、觸摸屏控制系統(tǒng)等組成。
 

　　、結(jié)構(gòu)特點(含直流充電裝置)
 

　　300kV/15kJ沖擊電壓發(fā)生器本體結(jié)構(gòu)采用四柱H結(jié)構(gòu)形式，由單只法蘭構(gòu)成的鋼體支架平行兩只電容器，構(gòu)成一個穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)組成一級。本體設(shè)備為2級，組成組合塔式結(jié)構(gòu)，各級逐級疊接，拆裝檢修方便，整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
 

　　所有同步放電球均裝在封閉的絕緣筒內(nèi)，每級球隙處均裝有放電觀察窗，設(shè)備運行過程中不斷供給過濾的干凈空氣，球隙不易受環(huán)境變化的影響，放電穩(wěn)定可靠，構(gòu)成封閉的點火放電系統(tǒng)；同時每級回路內(nèi)裝有并聯(lián)放電間隙，所有這些措施大大提高了同步放電的范圍。
 

　　主電容采用金屬外殼套管脈沖電容器，復(fù)合膜油浸絕緣， 體積小，重量輕，電容器固有電感小于0.2μH。電容器出線套管承受垂直拉力10Kg。
 

　　調(diào)波電阻為板形結(jié)構(gòu)，環(huán)氧澆鑄，無感繞法，接頭均為彈簧壓接式，換接方便，允許多支電阻同時并聯(lián)使用。用短路桿插接可以方便迅速地使發(fā)生器串并聯(lián)運行。
 

　　自動接地系統(tǒng)：電容器的高壓端各有一套自動接地裝置，當(dāng)停止充電或按下緊急停止按鈕時自動接地系統(tǒng)啟動，發(fā)生器主電容通過放電電阻自動接地。
 

　　采用單邊半波整流充電方式，充電電壓為100kV。手動、自動控制調(diào)壓，從零至100KV連續(xù)可調(diào)，點火放電瞬間充電電源自動關(guān)斷，保護了充電變壓器和調(diào)壓系統(tǒng)的安全。整流硅堆、充電變壓器、保護電阻和直流電阻分壓器等均安裝在本體上，構(gòu)成充電、整流、本體一體化充電裝置，外形簡潔、美觀。
 

　　±300KV弱阻尼電容分壓器
 

　　弱阻尼電容分壓器由四節(jié)脈沖電容器串接組成。阻尼電阻采用多段分布式，電容器為無感結(jié)構(gòu)，低壓臂由無感獨石電容并接組成。高壓臂電容安裝在機械強度較高的可移動式的金屬底盤上，底盤上的移動輪采用聚氨酯材料并配有固定撐腳。頂部裝有均壓裝置，以防止操作沖擊試驗時的異常閃絡(luò)放電。
 

　　高壓臂電容器由一節(jié)組成，每節(jié)額定參數(shù)400kV/400 Pf額定電壓
 

　　標(biāo)準(zhǔn)雷電波： ±200kV
 

　　高壓臂標(biāo)稱電容量： 400pF
 

　　部分響應(yīng)時間 Tα≤100nS
 

　　過沖 β≤20%
 

　　刻度因數(shù)不確定度 Kε≤±1%
 

　　弱阻尼電容分壓器的方波響應(yīng)特性滿足GB311標(biāo)準(zhǔn)要求
 

　　分壓器配備一只低壓臂電容器，分壓比為、1000:1，分壓比精度小于±1%；分壓器為可移動式，頂部裝有均壓裝置，高壓臂電容器采用無感電容器制作。
 

　　分壓器裝有移動橡膠輪，方便分壓器整體移動。