高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型是一種高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置。包括有充電電源、充電電容、同步球隙、波尾電阻、波頭電阻、充電電阻、投切開關、回路電感、分壓器和負載；其中充電電容連接在充電電源的兩端，同步球隙的一端與充電電容的一端連接，同步球隙的另一端與波尾電阻的一端連接及與波頭電阻的一端連接，波尾電阻的另一端與充電電容的另一端連接，并接地，充電電阻配置有投切開關，波頭電阻的另一端與回路電感的一端連接及與由充電電阻和投切開關組成的并聯電路的一端連接，由充電電阻及投切開關組成的并聯電路的另一端接地；回路電感的另一端與分壓器的一端連接及與負載的一端連接，分壓器及負載的另一端接地。本實用新型能夠產生大于2000μs波頭時間的操作沖擊波，滿足2000m高海拔地區特高壓輸電外絕緣試驗的要求。
【專利說明】高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置
【技術領域】
[0001] 本實用新型屬于高電壓工程技術范疇中的沖擊電壓發生器試驗技術，特別是一種 用于高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置，屬于高海拔地區沖擊電壓試驗 裝置的改造技術。
【背景技術】
[0002] 有研究結果表明，超高壓或特高壓輸電系統操作過電壓波形的波頭時間比標準操 作沖擊波波頭時間要長，可能達數千μ s，超高壓輸電系統操作過電壓波頭時間大多超過 1000 μ s，特高壓輸電系統則會更長，這時如果仍然只沿用標準波頭的操作沖擊波形進行空 氣間隙的外絕緣試驗，與系統的實際情況差別較大。
[0003] 實現長波頭時間操作沖擊波的輸出對試驗設備的要求較高。利用沖擊電壓發生器 通過調節電阻可以產生標準操作波，但當產生長波頭沖擊電壓時其電壓利用系數很低，特 別要產生大于2000μ s波頭時間的操作沖擊波幾乎是不可能的。從目前中國電科院同類沖 擊電壓發生器的實際試驗結果來看，通過調節電阻只能產生小于或等于1000 μ s波頭時間 的操作波。很多時候是通過工頻試驗變壓器來產生大于2000 μ s波頭時間的操作沖擊波。 本專利技術將解決沖擊電壓發生器產生長波頭時間、高效率操作沖擊波形的技術難題，使 其波頭時間和幅值能滿足高海拔地區特高壓輸電外絕緣試驗需要。
【發明內容】
[0004] 本實用新型的目的在于考慮上述問題而提供一種高海拔地區產生長波頭時間操 作沖擊電壓的試驗裝置。本實用新型能夠產生大于2000 μ S波頭時間的操作沖擊波，滿足 特高壓輸電試驗的要求。
[0005] 本實用新型的技術方案是：本實用新型的高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊 電壓的試驗裝置，包括有充電電源、充電電容、同步球隙、波尾電阻、波頭電阻、充電電阻、投 切開關、回路電感、分壓器和負載；其中充電電容連接在充電電源的兩端，同步球隙的一端 與充電電容的一端連接，同步球隙的另一端與波尾電阻的一端連接及與波頭電阻的一端連 接，波尾電阻的另一端與充電電容的另一端連接，并接地，充電電阻配置有投切開關，波頭 電阻的另一端與回路電感的一端連接及與由充電電阻和投切開關組成的并聯電路的一端 連接，由充電電阻及投切開關組成的并聯電路的另一端接地；回路電感的另一端與分壓器 的一端連接及與負載的一端連接，分壓器及負載的另一端接地。
[0006] 本實用新型由于采用充電電源對充電電容充電，充電完成的充電電容通過同步 球隙向波尾電阻、波頭電阻、充電電阻、回路電感和負載組成的回路放電的結構，放電的同 時充電電阻的投切開關投入使用使充電電阻短路，向負載輸出長波頭時間操作沖擊電壓波 形，其波頭時間約為2500 μ s，電壓幅值可達2500kV以上，試驗裝置的輸出效率55%以上。 該輸出電壓滿足高海拔特高壓輸電外絕緣試驗的要求，解決了傳統沖擊電壓試驗裝置無法 產生大于200〇μ 8波頭時間操作沖擊波的技術難題。試驗裝置適用于2000m高海拔條件。本 實用新型是一種設計巧妙，性能優良，方便實用的高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電 壓的試驗裝置。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0007] 圖1為本實用新型的原理圖；
[0008] 圖2為本實用新型的長波頭時間操作沖擊電壓波形圖。
【具體實施方式】
[0009] 下面結合附圖和實施例對本實用新型專利進行進一步說明。
[0010] 本實用新型的高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置，包括有充電 電源1、充電電容2、同步球隙3、波尾電阻4、波頭電阻5、充電電阻6、投切開關7、回路電感 8、分壓器9和負載10 ;其中充電電容2連接在充電電源1的兩端，同步球隙3的一端與充 電電容2的一端連接，同步球隙3的另一端與波尾電阻4的一端連接及與波頭電阻5的一 端連接，波尾電阻4的另一端與充電電容2的另一端連接，并接地，波頭電阻5的另一端與 回路電感8的一端連接及與由充電電阻6及投切開關7組成的并聯電路的一端連接，由充 電電阻6及投切開關7組成的并聯電路的另一端接地；回路電感8的另一端與分壓器9的 一端連接及與負載10的一端連接，分壓器9及負載10的另一端接地。
[0011] 本實用新型實施例中，上述分壓器9為三柱結構的阻容分壓器。
[0012] 本實用新型實施例中，上述試驗裝置本體單元級數為36級；級電壓為200kV直流 電壓；級間絕緣距離至少為700mm，海拔2000m。上述充電電阻6相應為36只電阻并聯(級 數36)，每級充電電阻都配置有投切開關。
[0013] 本實用新型實施例中，上述充電電阻6配置有投切開關；充電電阻的投切開關系 統采用油缸直線推拉驅動，開關本體采用彈簧伸縮性實現投切動作。
[0014] 本實用新型實施例為2000m高海拔地區7200kV沖擊試驗系統，圖1所示試驗系統 中，充電電源1的直流電壓值為120kV，充電電容2的電容值為28nF，波尾電阻4的電阻值 為466kQ，波頭電阻5的電阻值為235 kQ，充電電阻6的電阻值為864 kQ，回路電感8的 電感值約為215 μ Η，負載10為空氣間隙。
[0015] 本實用新型的工作原理是：充電電源1對充電電容2充電，充電完成的充電電容2 通過同步球隙3向波尾電阻4、波頭電阻5、充電電阻6、回路電感8和負載10組成的回路放 電，放電的同時充電電阻6的投切開關7投入使用使充電電阻6短路，向負載10輸出如圖2 所示的長波頭時間操作沖擊電壓波形，其波頭時間約為2500 μ s，電壓幅值約為2500kV，試 驗裝置的輸出效率55%以上。該輸出電壓滿足特高壓輸電外絕緣試驗的要求，解決了傳統 沖擊電壓試驗裝置無法產生大于200〇μ 8波頭時間操作沖擊波的技術難題。試驗裝置適用 于2000m高海拔條件。
【權利要求】
1. 一種高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置，其特征在于包括有充 電電源、充電電容、同步球隙、波尾電阻、波頭電阻、充電電阻、投切開關、回路電感、分壓器 和負載；其中充電電容連接在充電電源的兩端，同步球隙的一端與充電電容的一端連接，同 步球隙的另一端與波尾電阻的一端連接及與波頭電阻的一端連接，波尾電阻的另一端與充 電電容的另一端連接，并接地，充電電阻配置有投切開關，波頭電阻的另一端與回路電感的 一端連接及與由充電電阻和投切開關組成的并聯電路的一端連接，由充電電阻及投切開關 組成的并聯電路的另一端接地；回路電感的另一端與分壓器的一端連接及與負載的一端連 接，分壓器及負載的另一端接地。
2. 根據權利要求1所述的高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置，其特 征在于上述分壓器為三柱結構的阻容分壓器。
3. 根據權利要求1所述的高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置，其特 征在于裝置本體單元級數為36級；級電壓為200kV直流電壓；級間絕緣距離至少為700mm。
4. 根據權利要求1所述的高海拔地區產生長波頭時間操作沖擊電壓的試驗裝置，其特 征在于上述充電電阻配置的投切開關采用油缸直線推拉驅動，開關本體采用彈簧伸縮性實 現投切動作。
【文檔編號】G01R31/12GK203894372SQ201420335920
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月23日 優先權日:2014年6月23日
【發明者】廖永力, 高超, 李銳海 申請人:南方電網科學研究院有限責任公司