專(zhuān)利名稱(chēng)：長(zhǎng)波前操作沖擊電壓發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及操作沖擊電壓發(fā)生器，能夠產(chǎn)生波前時(shí)間25(Vs-250(Vs的滿(mǎn)足特高壓試 驗(yàn)需要的操作沖擊電壓，其適用于進(jìn)行特高壓輸電線路空氣間隙電氣試驗(yàn)、設(shè)備外絕緣試驗(yàn), 也可延伸使用于750kV, 500kV同類(lèi)試驗(yàn)。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)距離大容量輸電線路，操作時(shí)產(chǎn)生過(guò)電壓的波形與線路參數(shù)、長(zhǎng)度以及系統(tǒng)構(gòu)成狀況 有關(guān)，尤其是百萬(wàn)伏級(jí)的特髙壓輸電線路，操作過(guò)電壓的波前時(shí)間可能達(dá)數(shù)千ys，這時(shí)如果 仍然只沿用臨界波前時(shí)間的操作沖擊波形進(jìn)行空氣間隙的外絕緣試驗(yàn)，與系統(tǒng)的實(shí)際情況差 別加大。
為保證特髙壓輸電線路的可靠性和經(jīng)濟(jì)性，操作沖擊電壓試驗(yàn)希望試驗(yàn)電壓的波形與系 統(tǒng)內(nèi)產(chǎn)生的過(guò)電壓波形相近，長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊電壓對(duì)長(zhǎng)距離特高壓輸電線路外絕緣試驗(yàn) 的重要性就顯示出來(lái)，可以說(shuō)長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊電壓試驗(yàn)結(jié)果是研究選擇特高壓架空輸電 線路操作過(guò)電壓作用下空氣間隙的主要依據(jù)。對(duì)于特高壓輸電線路，空氣間隙距離直接影響 線路造價(jià)，減小間隙距離，尤其是相間距離，不但可以提高線路的傳輸容量(減小線路波阻 抗)，而且可以降低線路建設(shè)造價(jià)，這就要求對(duì)操作過(guò)電壓產(chǎn)生的各種波形下空氣絕緣特性進(jìn) 行廣泛的研究。
現(xiàn)有沖擊電壓發(fā)生器用常規(guī)方法可以產(chǎn)生小于1000ns的操作沖擊電壓，而用串級(jí)變壓器 可以產(chǎn)生波前時(shí)間大于3000ns的操作沖擊電壓。這兩種方法產(chǎn)生2500ps的操作沖擊電壓存在 一定難度。 發(fā)明內(nèi)容
為彌補(bǔ)常規(guī)沖擊發(fā)生器和用串級(jí)變壓器不足，本實(shí)用新型目的在于提供一種長(zhǎng)波前操作 沖擊電壓發(fā)生器,利用改進(jìn)設(shè)計(jì)的沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生1000 2500u s的長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊 電壓，其波前時(shí)間和幅值能滿(mǎn)足特高壓輸電試驗(yàn)需要。其投入使用，對(duì)研究操作過(guò)電壓產(chǎn)生 的各種波形下空氣絕緣特性有重要意義，不但可以提高線路的傳輸容量(減小線路波阻抗)， 而且可以降低線路建設(shè)造價(jià)。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是長(zhǎng)波前操作沖擊電壓發(fā)生器，其特征 在于充電電阻l、主電容3、點(diǎn)火裝置4、波尾電阻9、主電容ll、充電電阻10串聯(lián)作為沖擊 發(fā)生器的一級(jí)單元；充電開(kāi)關(guān)2接在兩級(jí)之間，分別和兩級(jí)的充電電阻一端相連，每級(jí)兩端各 接有一個(gè)充電開(kāi)關(guān)；波頭電阻5—端接在本級(jí)的波尾電阻9和主電容11之間，另一端接在后一 級(jí)波尾電阻9和主電容3之間；沖擊發(fā)生器的單元至少有12級(jí)。
如上所述的長(zhǎng)波前操作沖擊電壓發(fā)生器，其特征在于沖擊發(fā)生器的單元級(jí)為25級(jí)。
本實(shí)用新型的特點(diǎn)是每?jī)杉?jí)的充電電阻為互相并聯(lián)，而不是如傳統(tǒng)發(fā)生器的串聯(lián)，級(jí)間 由充電電阻連接改為充電開(kāi)關(guān)連接。使用改進(jìn)的雙邊充電回路結(jié)構(gòu)和引入充電開(kāi)關(guān)，減小放 電時(shí)的能量泄漏，產(chǎn)生高效率的1000 2500u s的長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊電壓。使用改進(jìn)的充電回路能減小充電電阻對(duì)充電不均勻性的影響，提高充電的速度和效率。 充電開(kāi)關(guān)在發(fā)生器充電閉合，既不影響充電，還使每一級(jí)充電電壓一樣，每一級(jí)電壓差幾乎 為零，充電開(kāi)關(guān)本身不需要很高耐壓水平，只需要能承受一定通流水平。在放電時(shí)，開(kāi)關(guān)斷 開(kāi)，承受一級(jí)兩個(gè)電容電壓，主電容只能通過(guò)波頭電阻和波尾電阻放電，降低了損失，提高 了放電效率，從而能產(chǎn)生高效率的長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊。
根據(jù)仿真計(jì)算產(chǎn)生2500u s波前時(shí)間操作沖擊輸出效率在709b以上，特高壓要求長(zhǎng)波前操 作沖擊操作峰值電壓2200kV以上，沖擊發(fā)生器充電后串級(jí)后的總電壓最低要求3150kV,至少 需要12級(jí)。
本實(shí)用新型的有益效果是，可以產(chǎn)生1000 2500us的長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊電壓，其波前 時(shí)間和幅值能滿(mǎn)足特高壓輸電試驗(yàn)需要，幅值達(dá)到2500kV以上。


圖l是現(xiàn)有技術(shù)的操作沖擊電壓發(fā)生器電路原理圖。 圖2是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

圖l中標(biāo)號(hào)的說(shuō)明Xl.充電電阻，X2.主電容，X3.波尾電阻，叉4.點(diǎn)火裝置，X5.沖擊 高壓輸出端，X6.試驗(yàn)變壓器，X7.硅堆，X8.充電電阻，X9.充電電阻，X10.波頭電阻，Xll. 主電容。
圖2中標(biāo)號(hào)的說(shuō)明l.充電電阻，2.充電開(kāi)關(guān)，3.主電容，4.點(diǎn)火裝置，5.波頭電阻，6. 沖擊高壓輸出端，7.試驗(yàn)變壓器，8.硅堆，9.波尾電阻，IO.充電電阻，1L主電容。
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明。
本實(shí)用新型的實(shí)施例如圖2所示，充電電阻l、主電容3、點(diǎn)火裝置4、波尾電阻9、主電容 11、充電電阻10串聯(lián)作為沖擊發(fā)生器的一級(jí)；充電開(kāi)關(guān)2接在兩級(jí)之間，分別和兩級(jí)的充電電 阻一端相連，每級(jí)兩端各接有一個(gè)充電開(kāi)關(guān)；波頭電阻5—端接在本級(jí)的波尾電阻9和主電容 ll之間，另一端接在后一級(jí)波尾電阻9和主電容3之間。沖擊發(fā)生器共25級(jí)，每級(jí)電壓300kV, 兩個(gè)主電容最大充電電壓分別為士150kV,試驗(yàn)變壓器7和硅堆8作為沖擊發(fā)生器的電源，采用 全波整流電路，接在第一級(jí)之前，兩個(gè)硅堆分別與第一級(jí)兩個(gè)充電電阻連接。
本實(shí)用新型的沖擊發(fā)生器的單元至少有12級(jí)，其單元級(jí)的級(jí)數(shù)與下列因素有關(guān)-
1) 操作沖擊的波前時(shí)間對(duì)發(fā)生器效率有影響標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波前時(shí)間250us的產(chǎn)生效率 為70%-80%,產(chǎn)生2500ix s波前時(shí)間操作沖擊輸出效率在7096;
2) 試品要求特高壓試驗(yàn)要求沖擊輸出操作沖擊峰值電壓最低應(yīng)在1700kV以上，峰值達(dá) 到2500kV才能完全滿(mǎn)足試驗(yàn)需要。
因此沖擊發(fā)生器的單元至少有12級(jí)。
在本實(shí)施例中，發(fā)生器共有25級(jí)組成，每級(jí)最大充電電壓300kV，總最高充電電壓7500kV。 充電開(kāi)關(guān)導(dǎo)電材料，導(dǎo)通時(shí)電阻很小，開(kāi)斷時(shí)絕緣能耐受300kV以上電壓，各級(jí)之間通過(guò)絕緣 材料傳遞動(dòng)力開(kāi)斷或閉合開(kāi)關(guān)。
權(quán)利要求1、長(zhǎng)波前操作沖擊電壓發(fā)生器，其特征在于充電電阻(1)、主電容(3)、點(diǎn)火裝置(4)、波尾電阻(9)、主電容(11)、充電電阻(10)串聯(lián)作為沖擊發(fā)生器的一級(jí)單元；充電開(kāi)關(guān)(2)接在兩級(jí)之間，分別和兩級(jí)的充電電阻一端相連，每級(jí)兩端各接有一個(gè)充電開(kāi)關(guān)；波頭電阻(5)一端接在本級(jí)的波尾電阻(9)和主電容(11)之間，另一端接在后一級(jí)波尾電阻(9)和主電容(3)之間；沖擊發(fā)生器的單元至少有12級(jí)。
2、 如權(quán)利要求l所述的長(zhǎng)波前操作沖擊電壓發(fā)生器，其特征在于沖擊發(fā)生器的單 元級(jí)為25級(jí)。
專(zhuān)利摘要長(zhǎng)波前操作沖擊電壓發(fā)生器，其特征在于充電電阻1、主電容3、點(diǎn)火裝置4、波尾電阻9、主電容11、充電電阻10串聯(lián)作為沖擊發(fā)生器的一級(jí)單元；充電開(kāi)關(guān)2接在兩級(jí)之間，分別和兩級(jí)的充電電阻一端相連，每級(jí)兩端各接有一個(gè)充電開(kāi)關(guān)；波頭電阻5一端接在本級(jí)的波尾電阻9和主電容11之間，另一端接在后一級(jí)波尾電阻9和主電容3之間；沖擊發(fā)生器的單元至少有12級(jí)?？梢援a(chǎn)生1000～2500μs的長(zhǎng)波前時(shí)間操作沖擊電壓，其波前時(shí)間和幅值能滿(mǎn)足特高壓輸電試驗(yàn)需要。其投入使用，對(duì)研究操作過(guò)電壓產(chǎn)生的各種波形下空氣絕緣特性有重要意義，不但可以提高線路的傳輸容量(減小線路波阻抗)，而且可以降低線路建設(shè)造價(jià)。
文檔編號(hào)H02M9/00GK201130913SQ20072030038
公開(kāi)日2008年10月8日 申請(qǐng)日期2007年12月26日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月26日
發(fā)明者萬(wàn)啟發(fā), 劉云鵬, 偉 胡, 梁 謝, 謝雄杰, 勇 陳, 鋒 霍 申請(qǐng)人:國(guó)網(wǎng)武漢高壓研究院