專利名稱：高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于高壓試驗技術(shù)領(lǐng)域的高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，具體涉及它 的雷電沖擊電壓的調(diào)波問題。
背景技術(shù)：
隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，電力工業(yè)需要不斷建設(shè)以滿足經(jīng)濟發(fā)展的需求，同時 為達到國家節(jié)能減排的目標，電網(wǎng)運行的電壓等級由超高壓上升到了特高壓等級。目前，我 國的特高壓交直流工程正處于快速發(fā)展階段，特高壓意味著更高的運行電壓，需要對電網(wǎng) 以及設(shè)備正常運行進行大量的試驗工作，為實際工程提供設(shè)計參考和支持。由于特高壓桿 塔較高，非常容易受到雷擊，因此對線路防雷擊閃絡(luò)特性的研究在特高壓工程設(shè)計和建設(shè) 過程中具有十分重要的意義。特高壓系統(tǒng)相關(guān)運行經(jīng)驗在國際上都很少，故需要建立一套 高電壓的實驗裝置對特高壓設(shè)備進行大量的雷電沖擊試驗。但是目前我國還沒有可以產(chǎn)生 5000kV以上標準雷電沖擊電壓的設(shè)備，給特高壓工程設(shè)計的推進造成了較大的障礙。沖擊電壓發(fā)生器的工作原理是多級電容并聯(lián)充電，然后串聯(lián)放電，以達到產(chǎn)生高 壓沖擊的目的。若產(chǎn)生5000kV以上雷電沖擊，沖擊發(fā)生器中需要安裝幾十組電容，整個發(fā) 生器的尺寸會非常大。過大的設(shè)備尺寸造成了放電回路中雜散參數(shù)對沖擊波形有很大的 影響，尤其是對于雷電沖擊，雜散電感會在放電過程中產(chǎn)生較為嚴重的振蕩，不能產(chǎn)生符合 國標要求的波形。在傳統(tǒng)的雷電沖擊發(fā)生器中，通常是利用波頭波尾電阻調(diào)整產(chǎn)生的雷電 沖擊波形，而這種方法無法抑制由于雜散電感產(chǎn)生的振蕩，故目前高電壓大尺寸的雷電沖 擊發(fā)生器中這種方法并不適用，無法僅利用調(diào)波電阻產(chǎn)生標準雷電沖擊波。例如中國電科 院的7200kV沖擊發(fā)生裝置，采用了傳統(tǒng)的電阻調(diào)波方法，其產(chǎn)生的雷電沖擊波前時間為 2. 3 μ s，遠高于國標中要求的標準雷電沖擊波前時間(1. 2 μ s士30% )。
發(fā)明內(nèi)容隨著高電壓大容量雷電沖擊發(fā)生器的廣泛應(yīng)用，雜散電感成為了影響雷電沖擊波 形的主要因素，而傳統(tǒng)的雷電沖擊電壓的電阻調(diào)波方法無法抑制雜散電感帶來的不利影 響，故無法在此類設(shè)備中產(chǎn)生標準雷電沖擊。本實用新型目的在于提供一種新的高電壓大 容量沖擊電壓發(fā)生器，通過調(diào)波，有效抑制雜散電感產(chǎn)生的振蕩，產(chǎn)生符合國標要求的標準 雷電沖擊。本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生 器，它包括充電電容、波頭電阻、波尾電阻、分壓器、負載和球隙，有多個由充電電容、波頭電 阻、波尾電阻構(gòu)成的沖擊電壓發(fā)生單元，波頭電阻安裝在放電回路中，其特征在于在部分 或全部沖擊電壓發(fā)生單元中，在波頭電阻兩端并聯(lián)安裝調(diào)波電容。調(diào)波電容可以有效的補償放電回路中的雜散電感對雷電沖擊波形的影響，抑制由 于雜散電感的產(chǎn)生的振蕩并有效的降低波前時間。安裝調(diào)波電容后，可以利用大尺寸沖擊 發(fā)生裝置產(chǎn)生符合國標的標準雷電沖擊。[0007]如上所述的高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，其特征在于采用的調(diào)波電容可以是 單純電容，也可以是電容和電阻的組合體(例如將電容與電阻封裝在一起，整體作為一個 調(diào)波元件)或者是電容與其他元件的組合體(例如兩組不同容量的電容之間的組合或者電 容和分壓器的組合，其效果與單獨安裝電容效果一樣)。如上所述的高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，其特征在于采用的調(diào)波電容可以使 用干式電容，或是油浸式電容，或者其他形式的電容。(例如MKK、MKP電容器，效果與前兩 種電容一樣)采用上述高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，對沖擊電壓發(fā)生器進行雷電調(diào)波，具體 步驟如下1)按發(fā)明的技術(shù)方案構(gòu)建高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器；2)檢查現(xiàn)場安全措施及沖擊發(fā)生裝置接線是否正確，檢查波頭電阻、波尾電阻以 及調(diào)波電容安裝是否正確，檢查地線是否完全接好；3)接入電源，核實現(xiàn)場安裝后準備加壓。4)設(shè)定充電電壓，進行沖擊試驗。如果試驗波形不符合標準要求，降壓接地后調(diào)整 波頭電阻以及調(diào)波電容；如試驗波形符合標準要求，設(shè)定電壓對試品進行標準雷電沖擊試驗。有益效果采用本調(diào)波裝置和方法后，可以利用大容量高電壓沖擊發(fā)生器產(chǎn)生標 準雷電沖擊電壓，可對特高壓工程提供標準雷電沖擊試驗技術(shù)支持。本裝置體積小，成本 低，僅需在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上增加少量調(diào)波電容即可產(chǎn)生標準雷電沖擊電壓。

圖1是本實用新型實施實例的電路原理圖。圖2是本實用新型實施產(chǎn)生的正極性雷電沖擊波形。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。圖1中標記說明主電容1，調(diào)波電容2，波頭電阻3，波尾電阻4，分壓器5，負載6， 球隙7。參見圖1，調(diào)波電容2與波頭電阻3并聯(lián)，放電回路與分壓器5和負載6—端相連。 主電容1充電結(jié)束后，利用直流觸發(fā)使球隙7同步擊穿，主電容1通過波頭電阻3、波尾電阻 4和調(diào)波電容2向分壓器5和負載6放電。以下是利用本實用新型的雷電調(diào)波裝置及方法對國網(wǎng)電科院7500kV沖擊電壓發(fā) 生器進行雷電調(diào)波試驗。根據(jù)初期設(shè)計方案，本次雷電調(diào)波中原有調(diào)波電阻17只，主電容50只，新制作調(diào) 波電阻50只，調(diào)波電容25只，其中雷電波頭電阻18 Ω X 42只，調(diào)波電容17nF X 25只，波尾 電阻100 Ω X 25只。在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上，設(shè)計多種調(diào)波方案，對7500kV沖擊發(fā)生器雷電 沖擊波形進行調(diào)整優(yōu)化。在不安裝調(diào)波電容的情況下對沖擊發(fā)生器進行雷電調(diào)波，安裝全部波頭波尾電阻 后，雷電沖擊波前時間為2. 6 μ s，調(diào)整波頭電阻值，波前時間最低可降至l.Mys，但是回路中會有較大的振蕩產(chǎn)生，過沖超過了國標要求。僅利用波頭波尾電阻無法產(chǎn)生符合國標 的標準雷電沖擊波形。將調(diào)波電容安裝至沖擊發(fā)生器上后進行沖擊實驗，改變調(diào)波電容以及波頭電阻的 值以尋求最好的調(diào)波效果。結(jié)果如表1所示表1雷電調(diào)波數(shù)據(jù)
權(quán)利要求1.高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，它包括充電電容、波頭電阻、波尾電阻、分壓器、負載 和球隙，有多個由充電電容、波頭電阻、波尾電阻構(gòu)成的沖擊電壓發(fā)生單元，波頭電阻安裝 在放電回路中，其特征在于在部分或全部沖擊電壓發(fā)生單元中，在波頭電阻兩端并聯(lián)安裝 調(diào)波電容。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，其特征是采用的調(diào)波電容 可以是單一電容，或者是兩組不同容量的電容之間的組合，或者電容和分壓器的組合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，其特征是采用的調(diào)波 電容是干式電容，或是油浸式電容，或者是MKK、MKP電容器。
專利摘要高電壓大容量沖擊電壓發(fā)生器，它包括充電電容、波頭電阻、波尾電阻、分壓器、負載和球隙，有多個由充電電容、波頭電阻、波尾電阻構(gòu)成的沖擊電壓發(fā)生單元，波頭電阻安裝在放電回路中，其特征在于在部分或全部沖擊電壓發(fā)生單元中，在波頭電阻兩端并聯(lián)安裝調(diào)波電容。本裝置克服了傳統(tǒng)方法的調(diào)波電阻無法產(chǎn)生標準雷電沖擊的缺陷，可以有效抑制由于雜散電感產(chǎn)生的不利影響，產(chǎn)生標準雷電沖擊電壓；本裝置僅需在現(xiàn)有的設(shè)備基礎(chǔ)上增加少量元件即可產(chǎn)生標準雷電沖擊，具有體積小，成本低等優(yōu)點。
文檔編號G01R31/12GK201892694SQ20102058298
公開日2011年7月6日 申請日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者萬啟發(fā), 葉奇明, 周平, 徐濤, 文志斌, 楊鵬程, 謝梁, 霍鋒 申請人:國網(wǎng)電力科學(xué)研究院, 武漢華高高電壓設(shè)備新技術(shù)有限公司