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：
本發(fā)明屬于高壓試驗(yàn)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(guó)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力工業(yè)需要不斷建設(shè)以滿足經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需求，同時(shí) 為達(dá)到國(guó)家節(jié)能減排的目標(biāo)，電網(wǎng)運(yùn)行的電壓等級(jí)由超高壓上升到了特高壓等級(jí)。目前，我 國(guó)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(yùn)行電壓，需要對(duì)電網(wǎng) 以及設(shè)備正常運(yùn)行進(jìn)行大量的試驗(yàn)工作，為實(shí)際工程提供設(shè)計(jì)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(duì)線路防雷擊閃絡(luò)特性的研究在特高壓工程設(shè)計(jì)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(yùn)行經(jīng)驗(yàn)在國(guó)際上都很少，故需要建立一套 高電壓的實(shí)驗(yàn)裝置對(duì)特高壓設(shè)備進(jìn)行大量的雷電沖擊試驗(yàn)。但是目前我國(guó)還沒有可以產(chǎn)生 5000kV以上標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓的設(shè)備，給特高壓工程設(shè)計(jì)的推進(jìn)造成了較大的障礙。沖擊電壓發(fā)生器的工作原理是多級(jí)電容并聯(lián)充電，然后串聯(lián)放電，以達(dá)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(gè)發(fā) 生器的尺寸會(huì)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(duì)沖擊波形有很大的 影響，尤其是對(duì)于雷電沖擊，雜散電感會(huì)在放電過程中產(chǎn)生較為嚴(yán)重的振蕩，不能產(chǎn)生符合 國(guó)標(biāo)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(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波。例如中國(guó)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(shí)間為 2. 3μ s，遠(yuǎn)高于國(guó)標(biāo)中要求的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波前時(shí)間(1.2μ 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(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊。本發(fā)明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(guó)標(biāo)要求的標(biāo)準(zhǔn)雷電 沖擊。本發(fā)明解決其技術(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(fù)載和球隙，有多個(gè)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(bǔ)償放電回路中的雜散電感對(duì)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(shí)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(guó)標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊。
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(gè)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(dú)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(duì)沖擊電壓發(fā)生器進(jìn)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(chǎng)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(shí)現(xiàn)場(chǎng)安裝后準(zhǔn)備加壓。4) 設(shè)定充電電壓，進(jìn)行沖擊試驗(yàn)。如果試驗(yàn)波形不符合標(biāo)準(zhǔn)要求，降壓接地后 調(diào)整波頭電阻以及調(diào)波電容；如試驗(yàn)波形符合標(biāo)準(zhǔn)要求，設(shè)定電壓對(duì)試品進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)雷電沖 擊試驗(yàn)。
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(biāo)準(zhǔn)雷 電沖擊電壓，可對(duì)特高壓工程提供標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊試驗(yàn)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(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓。


圖1是本發(fā)明實(shí)施實(shí)例的電路原理圖。圖2是本發(fā)明實(shí)施產(chǎn)生的正極性雷電沖擊波形。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的詳細(xì)說明。圖1中標(biāo)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(fù)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(fù)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(fù)載6放電。以下是利用本發(fā)明的雷電調(diào)波裝置及方法對(duì)國(guó)網(wǎng)電科院7500kV沖擊電壓發(fā)生器 進(jìn)行雷電調(diào)波試驗(yàn)。根據(jù)初期設(shè)計(jì)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(jì)多種調(diào)波方案，對(duì)7500kV沖擊發(fā)生器雷電 沖擊波形進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。在不安裝調(diào)波電容的情況下對(duì)沖擊發(fā)生器進(jìn)行雷電調(diào)波，安裝全部波頭波尾電阻后，雷電沖擊波前時(shí)間為2. 6μ S，調(diào)整波頭電阻值，波前時(shí)間最低可降至1.54μ8，但是回 路中會(huì)有較大的振蕩產(chǎn)生，過沖超過了國(guó)標(biāo)要求。僅利用波頭波尾電阻無法產(chǎn)生符合國(guó)標(biāo) 的標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊波形。 將調(diào)波電容安裝至沖擊發(fā)生器上后進(jìn)行沖擊實(shí)驗(yàn)，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
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(fù)載和球隙，有多個(gè)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。
全文摘要
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(fù)載和球隙，有多個(gè)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)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(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊，具有體積小，成本低等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01R1/28GK101988933SQ201010524680
公開日2011年3月23日 申請(qǐng)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(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院