扬州国华电气有限公司
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雷电冲击电压发生器的工作原理
点击次数:300 发布时间:2021-06-15
  雷电冲击电压发生器的工作原理
 
  本发生器适用于35千伏及以下电压等级的空气间隙,套管、电力变压器(容量120MVA及以下)和互感器等试品进行标准雷电冲击电压全波。
 
  使用条件海拔高度 nbsp;≤1000m环境温度 nbsp;-15℃~+50℃
 
  相对湿度: ≤85%(20℃)使用环境 nbsp;户内无导电尘埃
 
  接地电阻 <0.5Ω无火灾及爆炸危险耐震能力 nbsp;8级烈度
 
  不含有腐蚀金属和绝缘的气体存在电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率<5%
 
  地震烈度:地震基本烈度值为6度。
 
  依据标准
 
  GB/T 16927.1-1997《高电压试验技术第一部分 一般试验要求》
 
  GB/T 16927.2-1997《高电压试验技术第二部分 测量系统》
 
  YD/T 5098-2001《通信局(站)雷电过电压保护工程设计规范》
 
  GB/T 17626.5-1999《电磁兼容 试验和测量技术浪涌(冲击)抗扰度试验》
 
  GB311.1-1997高压输变电设备的绝缘配合
 
  GB1094.3 电力变压器第三部分 绝缘水平和绝缘试验
 
  GB/T16896.1-1997高电压冲击试验用数字记录仪
 
  ZB F24 001-90冲击电压测量实施细则
 
  GB191 包装运标志
 
  GB4208 外壳防护等级
 
  GB813-89 冲击试验用示波器及峰值表
 
  DL/T 848.5-2004 高压试验装置通用技术条件 第5部分 冲击电压发生器
 
  DL/T846.1-2003 高电压测试设备通用技术条件 第1部分:高电压分压器测量系统
 
  JB/T563-1993 耦合电容器及电容分压器订货技术条件
 
  JB/T8169-1999 耦合电容器及电容分压器
 
  所有螺栓、双头螺栓、螺纹、管螺纹、螺栓夹及螺母均应遵守国际标准化组织(ISO)和国际单位制(SI)的标准。
 
  方案编制说明
 
  本套设备主要是为满足10KV以下的变压器 互感器 开关柜 套管等等电气设备的雷电全波和截波波形试验。
 
  设备全套基本配置有充电装置、冲击电压发生器本体、冲击弱阻尼电容分压器、截波装置等控制、测量装置。
 
  发生器主要技术参数
 
  系统技术参数
 
  1、标称电压:300kV
 
  2、额定级电压:±100kV
 
  3、额定能量:15kJ
 
  4、冲击电容量:0.333微法
 
  5、总级数:3
 
  6、额定级电容量:1mF (单台脉冲电容器2mF/100千伏,共3台)
 
  7、冲击电压波形:负荷电容为300~3000PF以下时能产生
 
  T1=1.2mS±30%、T2=50mS±20%、峰值电压偏差≤3%的标准雷电冲击电压全波
 
  陡化装置包括:陡化球间隙及其电动传动装置,陡化球间隙采用扁球状、球隙距离可电动调节。陡化电容器、陡化球间隙、电动传动装置安装在同一底盘上。  300kV快速陡波电阻分压器,高压臂电阻约1.5千欧,低压臂约1.5欧。额定工作电压300千伏,分压比误差不大于2%,其部分方波响应时间不大于10毫微秒,稳定时间不大于100毫微秒,过   冲: ≤20%,测量不确定度:≤±1%,测量陡波>1000KV/us <1500KV/us
 
  冲击电压波形参数及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1国家标准的要求。
 
  8、电压利用系数:负荷电容为1000PF以下时,标准雷电波的电压利用系数≥90%,负荷电容为2000PF以下时,标准雷电波的电压利用系数≥85%。
 
  9、同步范围:级电压在20%~100%额定电压范围内,正负极性同步范围不小于25%;
 
  10、同步放电失控率:<5%
 
  11、输出电压:≥±20%额定电压(也可单级使用)
 
  12、充电电压不稳定度:<±1.0%
 
  13、使用持续时间:在2/3额定电压以上,每120秒充放电一次可连续运行,在2/3额定电压以下,每60秒充放电一次可可连续运行
 
  300kV/15kJ冲击电压发生器试验设备组成
 
  本技术资料是为变压器 电抗器 开关柜 套管等等绝缘设备做雷电冲击试验需要而编制的技术文件。冲击电压发生器成套试验设备由JSDY-300kV/15kJ冲击电压发生器本体、ZD-100kV直流充电装置、DF-300kV400PF弱阻尼电容分压器、ICM -3000计算机测量、触摸屏控制系统等组成。
 
  、结构特点(含直流充电装置)
 
  300kV/15kJ冲击电压发生器本体结构采用四柱H结构形式,由单只法兰构成的钢体支架平行两只电容器,构成一个稳定的结构组成一级。本体设备为2级,组成组合塔式结构,各级逐级叠接,拆装检修方便,整体结构稳定。
 
  所有同步放电球均装在封闭的绝缘筒内,每级球隙处均装有放电观察窗,设备运行过程中不断供给过滤的干净空气,球隙不易受环境变化的影响,放电稳定可靠,构成封闭的点火放电系统;同时每级回路内装有并联放电间隙,所有这些措施大大提高了同步放电的范围。
 
  主电容采用金属外壳套管脉冲电容器,复合膜油浸绝缘, 体积小,重量轻,电容器固有电感小于0.2μH。电容器出线套管承受垂直拉力10Kg。
 
  调波电阻为板形结构,环氧浇铸,无感绕法,接头均为弹簧压接式,换接方便,允许多支电阻同时并联使用。用短路杆插接可以方便迅速地使发生器串并联运行。
 
  自动接地系统:电容器的高压端各有一套自动接地装置,当停止充电或按下紧急停止按钮时自动接地系统启动,发生器主电容通过放电电阻自动接地。
 
  采用单边半波整流充电方式,充电电压为100kV。手动、自动控制调压,从零至100KV连续可调,点火放电瞬间充电电源自动关断,保护了充电变压器和调压系统的安全。整流硅堆、充电变压器、保护电阻和直流电阻分压器等均安装在本体上,构成充电、整流、本体一体化充电装置,外形简洁、美观。
 
  ±300KV弱阻尼电容分压器
 
  弱阻尼电容分压器由四节脉冲电容器串接组成。阻尼电阻采用多段分布式,电容器为无感结构,低压臂由无感独石电容并接组成。高压臂电容安装在机械强度较高的可移动式的金属底盘上,底盘上的移动轮采用聚氨酯材料并配有固定撑脚。顶部装有均压装置,以防止操作冲击试验时的异常闪络放电。
 
  高压臂电容器由一节组成,每节额定参数400kV/400 Pf额定电压
 
  标准雷电波: ±200kV
 
  高压臂标称电容量: 400pF
 
  部分响应时间 Tα≤100nS
 
  过冲 β≤20%
 
  刻度因数不确定度 Kε≤±1%
 
  弱阻尼电容分压器的方波响应特性满足GB311标准要求
 
  分压器配备一只低压臂电容器,分压比为、1000:1,分压比精度小于±1%;分压器为可移动式,顶部装有均压装置,高压臂电容器采用无感电容器制作。
 
  分压器装有移动橡胶轮,方便分压器整体移动。
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