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智能型冲击电压发生器

智能型冲击电压发生器

简要描述:

智能型冲击电压发生器:应用已超出电力运行部门和电工制造部门,在核物理、加速器、激光等高新技术领域已得到了广泛的应用,而且在这些部门*冲击电压的波形和幅值都比电力运行部门有更高的要求。

更新时间:2020-08-29

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智能型冲击电压发生器产品特点:

❖主体级电压为100kV,符合当前国内外的发展趋势。主体结构采用世界著名公司HAEFELY的结构设计,是当前国内结构紧凑的发生器,具有固有电感小,调波方便的特点。

❖技术方案所采用的控制测量系统是目前国内技术领*的产品,核心器件为日本三菱公司的FX系列可编程控制器,几乎所有的控制功能都由软件编程实现,因此系统结构简单,外围电路板ji少,可靠性高。

❖技术方案的测控结构一体化整体设计,具有峰值电压表、液晶显示工业计算机,可实现全自动控制测量分析。测控系统采用液晶触摸屏操作,具有多种状态提示画面,实现了人机对话式的智能操作。系统取消了多芯控制电缆,采用光纤通讯线,无须开电缆沟,使得控制室布局更加简单方便。

❖光纤控制传输系统它实现了控制测量设备与高压主体设备的光纤连接,有效地解决了高压试验中遇到的地电位抬高对测控系统的危害,排除了由控制引线导致的电磁干扰,提高了系统的可靠性,特别是在进行截波和陡波冲击试验时安全性更好。

❖控制测量系统的操作界面充分考虑了高压试验的习惯特点,简单明了,便于试验人员操作。对于变压器类感性试品的冲击试验,考虑全波、截波,100%和50%电压水平的多种加压顺序,系统设计了专门的程序操作按钮,大大简化了试验人员的操作,可有效防止人为出错。

❖对于绝缘子类容性试品的冲击试验,专门设计了升降法、多级法等程序自动控制,可非常方便地进行绝缘子的50%放电电压试验。

❖本冲击电压发生器试验系统采用了先进的技术,良好的工艺和优质的原材料,可保证长期使用,运行寿命大于20年。平时的运行成本也很低。

❖在进行变压器雷电冲击试验以后,还会进行工频耐压、倍频感应、局部放电、空载等试验项目,然而对于这些试验项目来讲,只是作为了一种辅助办法。

❖由于变压器在工频耐压、感应以及雷电冲击作用下的绝缘特性有着非常大的差异,在某个地方发生了故障,梯度和冲击电位会非常高,其它试验试很难发现,并且冲击电压截波的电位是不一样的,而全波的绕组电位梯度也是不一样的,并且电位的分布也是不一样的,截波和全波基本上都是运用了各自范围试验的结果进行分析判断。

❖电力变压器冲击试验的过程判断方法非常直观,对于变电力变压器冲击试验的过程判断方法非常直观,对于变压器油箱里面的声音,在变压器油箱里有烟类气体冒出来,变压器雷电冲击试验后,空载试验的损耗和空载电流明显增加。

❖但是,电力变压器在进行雷电冲击试验的时候,如果变压器绕组有少部分发现了损伤现象,达到了轻微击穿的程度,以上现象根本看不出来。现在,判断冲击故障最基本的方法主要是波形比较法,也就是比较冲击试验在下降电压下以及全电压下的示伤电流波形和电压波形,看有没有发生畸变而进行分析判断。

❖几年以来,技术人员再使用一个新的判断方法,函数传递法,这个方法刚被引进*冲击故障的检测进行研究,很多还需要进一步进行完善。

 

智能型冲击电压发生器产品应用:

❖冲击电流发生器广泛应用于电力系统,邮电部门及铁道部门,用来检查电气设备耐受实际雷电流(有8/ 20、4/ 10、2/ 2000μs等波形)的能力,国内冲击电流试验多为人工操作控制,以1995年我国避雷器产值3亿元估算,年需试验阀片数量达数百万片,邮电系统中需用大量防雷放电管(一个中型配线架厂即需100万只以上),其检测试验要求对每一抽样试品连续放电500次以上,两次放电间隔3分钟,其人工劳动强度和工时大。因此,将单片机技术与冲击电流发生器技术结合起来,对实现试验过程自动化,减小试验装置的体积,降低成本,减轻操作者劳动强度,提高经济效益都会有明显的效果。

 

判断原理:

❖通常指的是直击雷或者是感应雷,在架空线路或者是上空中金属管道上面产生冲击波,而这样的冲击波基本上是沿着线路两个方向或者是沿管道进行传递。而雷电冲击波在架空线路当中传播的速度约为 300m/μs,而在电缆当中的传播速度大约为 150m/μs,每一类型的冲击波的波形相差非常大。如果进行耐压试验的时候,波头为(1.5±0.2)μs,波长为(40±4)μs,其峰值电压应该取400~4800kV。在电力变压器雷电冲击试验中有各种各样的故障,为了保证样品的绝缘质量,其性质不能发生一点损坏,一般情况下,可以通过记录显示外加的电压波形图及其示伤电阻的电流而进行判断分析。

❖发生雷电冲击试验的时候,通过示伤电阻可以得到电流的波形,通过分压器来可以得到冲击电压的波形,故障判断通常采用,50%的电压和50%的电流波形与在全电压情况下进行详细对比,一般通过以下方法,假设正常的波形电压达到了50%,经过对重合程度的对比就可以知道变压器是否发生了损坏。

 

过程原理:

❖冲击电压发生器通常都采用Marx回路,如图1所示。图中C为级电容,它们由充电电阻R 并联起来,通过整流回路T-D-r充电到V。此时,因保护电阻r 一般比R 约大10倍,它不仅保护了整流设备,而且还能保证各级电容充电比较均匀。在第1级中g0为点火球隙,由点火脉冲起动;其他各级中g为中间球隙,它们调整在g0起动后逐个动作。这些球隙在回路中起控制开关的作用,当它们都动作后,所有级电容C 就通过各级的波头电阻Rf串联起来,并向负荷电容C0充电。此时,串联后的总电容为C/n,总电压为nV。n为发生器回路的级数。由于C0较小,很快就充满电,随后它将与级电容C一起通过各级的波尾电阻Rt放电。这样在负荷电容C0上就形成一很高电压的短暂脉冲波形的冲击电压。在此短暂的期间内,因充电电阻R 远大于Rf和Rt,因而它们起着各级之间隔离电阻的作用。冲击电压发生器利用多级电容器并联充电、串联放电来产生所需的电压,其波形可由改变Rf和Rt的阻值进行调整, 幅值由充电电压V 来调节,可通过倒换硅堆D两ji来改变。

 

电压测量:

❖由于球隙的伏秒特性在放电时间大于1μs时几乎是一条直线,故用球隙可测量波前时间不小于1μs,半峰值时间不小于5μs的任意冲击全波或波尾截断的截波峰值。因在冲击电压作用下球隙放电具有分散性,球隙测量的电压是球隙的50%放电电压。确定50%放电电压时,通常对球隙加10次同样的冲击电压,如有4-6次发生了放电,就认为此电压就是50%放电电压,此时根据球隙放电电压表进行大气条件校正,就得到被测的冲击电压的峰值。

❖分压器测量系统包括:①从被测试品接到分压器高压端的高压引线;②分压器;③连接分压器输出端与示波器的同轴电缆;④示波器,如果只要求测量峰值,则可用峰值电压表代替示波器。

❖衡量分压器波形误差的标准,应用得普遍的是方波响应时间。在分压器高压侧施加一个单位阶跃波,理想情况下,分压器低压侧输出的也应该是阶跃波,只是幅值按分压比减小。但实际上由于分压器存在各种非理想的因素,输出电压并不是阶跃波,而可能是近似按指数规律上升或衰减振荡的波形。将这个曲线乘以分压比,归算到输入端,就得到归算后的单位方波响应g(t),再与输入的单位方波比较,它们之间形成的面积称为方波响应时间厂。厂的值越大,表示分压器的失真越大。实际上,用部分响应时间以及过冲卢这两个特性指标来衡量误差。

 

技术参数:

❖2±30%/50±20%μs雷电冲击电压全波,电压效率≥92%(空载)

❖~6μs的标准冲击电压截波,电压效率≥92%(空载)

❖冲击电压波形参数均符合IEC和GB311-97国家标准的要求

❖同步范围:级电压在10%~100%额定电压范围内,正负ji性同步范围不小于20%;

❖点火范围10%~100%

❖同步放电失控率:< 2%

❖*低输出电压:≤10un

❖充电电压不稳定度:≤±1.0%

❖使用持续时间:>70%un额定电压以上,每90秒充放电一次可连续运行;在<70%un额定电压下,每45秒充放电一次可连续运行。

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