雷电冲击电压波形波前时间测量能力验证项目设计与研究∗

基于高压电器绝缘性能试验验证中雷电冲击电压试验波形波前时间准确测量的需求,文章研发了雷电冲击电压试验波形发生装置,用于开展雷电冲击电压波形波前时间测量能力验证项目。     

新型低阻尼电容分压器

一、前言随着输电电压日益提高,冲击试验电压也不断增加,对试验电压测量精度的要求也更加高了。近年IECTC42有关标准对冲击电压测量作了较多的修改和补充;新近公布实施的国标GB311—83对冲击电压测量也作了新的规定。     

“冲击电压测量实施细则”研讨班在武汉举行

为了提高冲击电压测量准确度,中国电机工程学会高压专委会高压测试分专会于1983年成立了冲击电压测量准确度工作组。工作组经过多年努力,根据IEC—60和GB311—83“高电压试验技术”及IEC 790“冲击试验用示波器和峰值电压表”等国际标准和国家标准的要求,结合我国高压试验室的实际情况,制订了“冲击电压测量实施细则”。该细则详细地提出了电压测量的具体实施办法,它对于保证各高压试验室以一致的条件贯彻试验标准、达到     

高电压试验及测挝技术标准最新动态

国际电工委员会IEC42技术委员会近几年开始了新一轮标准制、修订,包括：IEC60060《高电压试验技术》、IEC61083《高电压冲击试验用数字记录仪》、IEC62475《大电流试验技术：试验电流和测量系统的定义和要求》和IEC60270《局部放电测量》等标准。介绍了高电压试验技术标准的制、修订内容：重新定义了叠加过冲或振荡的雷电击冲击参数并新增计算方法,雷电冲击限值提高到10％,增加了用于从以。计算试验电压的K。的重复计算程序;给出了高电压测量系统允许的测量总不确定度。新的大电流试验技术标准IEC62475则将直流、交流、冲击电流测量全部纳入,数字记录仪和测量软件标准我国2008年等同采用IEC61083_2制定了GB／T16896．2标准。最后还介绍了冲击电压标准测量系统和试验短路电流标准测量系统的国际比对情况,我国好几家单位都达到了标准要求。     

特高压冲击电压分压器线性度测量方法比较

线性度为冲击电压分压器的关键技术参数,随着额定电压的不能提高,对于不能在全部电压范围内进行比对校准的冲击分压器,必须进行单独的线性度试验。本文介绍了两种不同的测量高压冲击分压器线性度的方法：测量冲击电压发生器输出电压与充电电压的比值变化;使用球形电压测量仪来测量冲击分压器的线性度。研究充电电压测量准确度、充电时间、充电电压补偿以及充电电压不均匀程度等因素对冲击电压发生器输出电压的影响;球形电场测量仪的输出电压与被测电场成正比,在均匀场与非均匀场中都可以测量冲击电压波形,其线性度≤±1%,可通过改变测量仪的布置位置来扩大测量电压范围;使用上述两种方法测量同一台弱阻尼冲击电压分压器的线性度,测量结果一致性好,因此球形电场测量仪也可用于进行特高压冲击分压器线性度的现场校准。     

特高压冲击电压测量系统线性度试验方法研究

随着特高压输电技术不断发展,为满足设备冲击耐受试验的要求,冲击电压测量系统的额定电压已升至7 000 kV左右,而目前冲击电压测量系统的校准电压在1 000 kV以内,其校准结果不能很好地满足实际试验需要,所以测量冲击电压测量系统在1 000 kV以上的线性度,是目前亟待解决的问题。笔者分析了现有的主要校准方法——直接比对校准、测量电容量,提出在1 000 kV内进行比对校准,1 000～5 000 kV采用增大电压等级逐级比对的实验方案,并以测量发生器效率变化的方法作为佐证,理论上该方案可基本满足7 500 kV冲击电压测量系统在1 000～5 000 kV范围内的工程试验需求。如果试验结果理想,可使用该方法建立一套传递标准,将全国所有特高压冲击测量系统进行比对。文章同时介绍了球隙、标准电容器、利用空间电荷、电场传感器等其他测量线性度的方法,讨论其各自的优缺点,如果投入实际应用,需要进一步的试验验证。     

振荡型冲击电压下局部放电的检测及干扰分析

变压器及GIS等电气设备在投运前往往会经过长途运输、现场组装等环节,这些环节会对设备的绝缘产生潜在的损害,因此现场试验对于设备的安全运行具有重要作用。交流耐压试验及局部放电测量并不能发现设备所有的潜在缺陷,冲击耐压试验及局部放电测量则是对其的有效补充。振荡型冲击电压是一种适合设备现场使用的冲击电压波形,为了研究振荡型冲击电压下局部放电的检测及特性,文中构建了振荡型冲击电压下局部放电检测系统,分析了干扰的来源及干扰抑制措施。研究结果表明冲击电压发生器的干扰是局部放电测量系统的主要干扰源,冲击电压本身的位移电流及发生器球隙动作所产生的高频干扰会对局部放电的测量产生严重影响,采用高通滤波器和基于脉冲时域波形的等效时频分析,可以有效滤除干扰,实现振荡型冲击电压下局部放电的准确测量。     

利用高压标准电容器测量冲击电压

一、前言准确测量冲击电压是高压技术领域中的一项重要的基本课题。常用的冲击电压测量方法中,测量球隙最为简单可靠。但是它只能测量冲击电压的幅值,而且准确度并不高。屏蔽电阻分压器和阻尼电容分压器等测量设备广泛应用于较高的冲击电压测量,并已取得了不少很好的经验,一般可以达到试验标准规定的准确度要求.然而,由于杂散参数、周围     

冲击峰值电压表的参数计算

为了研究电力设备耐受大气过电压或操作过电压的绝缘性能,需要进行雷电冲击波或操作冲击波试验,要经常测量冲击电压。测量冲击电压的常用方法有:(1)测量球隙;(2)冲击峰值电压表;(3)示波器。前两种方法只能测量冲击电压的幅值;后一种方法不仅可测量其幅值,且可以记录波形。在只需测量冲击电压的幅值,而不需记录波形的场合,用测量球隙和示波器比较费时,而且准确度不高,现在趋向于用冲击分压器及冲击峰值电压表进行测量。     

冲击电压分压器线性度试验研究

冲击电压测量系统在溯源过程中通常使用低压直流源或冲击电压校准器测量分压器的刻度因数,因而必须考虑分压器线性度对测量系统测量不确定度的影响问题。在现今我国尚未建立标准系统的情况下,提出用试验的方法测量分压器的线性度:首先用线性度可忽略的电阻分压器R200S得到冲击电压发生器的线性度,采用直流分压器测量冲击电压发生器的充电电压,测量试品分压器HCR600示值与充电电压的比值,修正发生器的影响后得到分压器的线性度,结果显示HCR600的线性度单调下降,从+0.4%至-0.8%,正负极性最大差值为0.14%,且负极性的线性度优于正极性。然后进行试验验证:用线性度已知的500kV电阻分压器与HCR 600进行比对而得到线性度变化曲线,并与之前的试验结果进行比较,两者变化趋势相同,相同电压下最大差值点仅为0.15%。说明此方法可较准确地测量分压器的线性度,可用于冲击电压建标时的试验验证,发生器等试验设备满足一定条件时此方法也可用于特高压冲击设备的校准。     

雷电冲击电压波形实测误差的分析与确定

对于冲击电压的测量误差,以往根据阻尼型方波响应的测量系统进行分析计算结果表明,当响应时间T不大于200ns时,测量误差将不超过规定的限值。国际高电压试验标准已把这个结果列为对冲击电压测量系统的要求。然而实际测试的经验表明,这项要求并不适用于振荡型方波响应的测量系统。目前,电压等级较高的冲击电压测量系统的方波响应大     

冲击电压测量系统的比对校验

比对法是确定冲击电压测量系统性能的新方法。本文利用３３０ｋＶ标准测量系统（Ｓ）及２０００ｋＶ工业冲击电压测量系统（Ａ）在１００ｋＶ和３００ｋＶ电压下进行了比对方法的试验研究，并对比对结果进行了分析、讨论。     

数字式冲击电压测量分析系统新进展

回顾了过去 2 0年来数字式冲击电压测量分析系统的发展历史 ,介绍了现行标准对冲击试验数字记录仪的要求 ,比较了目前国外先进测量分析系统的性能指标。指出数字式冲击测量分析系统有专用封闭和通用开放二种技术模式。最后介绍了一种用户定义、硬件结构开放和系统功能软件化的新型冲击电压测量分析系统     

雷电冲击电压下局部放电检测方法有效性研究

为了研究冲击电压下局部放电现象,搭建了冲击电压发生装置。以油纸绝缘气隙模型为试验对象,通过超声波法、高频电流法和超高频法对雷电冲击电压波形下的局部放电信号进行测量,列出典型波形进行对比分析。试验结果表明,高频电流法能有效提取局部放电脉冲,为进一步研究冲击电压下局部放电特征和机理提供参考。     

一个采用光电法的高质量冲击电压分压器

近几年来的冲击电压试验发展到要求测量具有很陡波前的冲击电压,这就要求有高质量的冲击电压分压器。 随着工作电压提高,分压器尺寸加大,从而引起测量质量下降,如果将电阻分压器的分压元件放在分压器的高压端,则随着尺寸加大而引起的质量下降会减少,但这时示波器和电源必须绝缘起来。为了克服此缺点采用了光电法,得到了一个响应时间极快的高质量冲击电压电阻分压器。     

特高压气体绝缘组合开关设备现场冲击耐压试验及局部放电测量

气体绝缘组合开关(GIS)采取现场组装的形式,现场试验对GIS的安全运行具有重要意义。为此,论述了国内外首次进行的1 100 kV特高压(UHV)GIS现场振荡型雷电冲击耐压试验和同时进行的特高频(UHF)局部放电测量试验。对特高压GIS现场冲击耐压试验的发生器形式、参数及现场试验流程进行了介绍,对比了内置式和外置式2种特高频局部放电测量方式得到的测量结果的差异。结果表明,外置传感器受到的干扰较大而内置传感器则不受外部干扰。适当减小限流电阻可提高电压的产生效率。此外,模块化冲击电压发生器配合振荡型冲击电压波形可以实现较高的产生效率和现场组装速度。利用内置式特高频传感器可以有效屏蔽发生器球隙放电的干扰,实现现场雷电冲击耐压试验时GIS内部局部放电的检测。     

振荡型雷电冲击电压下变压器绕组电压分布特性

利用振荡型冲击电压进行变压器冲击耐压试验具有波形易于调节、产生效率高的优点,为了研究振荡型类雷电冲击电压和标准雷电冲击电压波形在变压器绕组中分布特性的差异,利用能够产生不同类型冲击电压的发生装置,实际测量了变压器绕组各出线端的电压波形,研究和分析了其分布特性及影响规律。结果表明,相比标准雷电冲击电压波形,振荡型雷电冲击电压波形畸变更为明显,其对变压器绕组首端位置主绝缘和纵绝缘的考核严酷程度更高。     

振荡型冲击电压下GIS绝缘气隙模型的局部放电研究

为更加全面地对GIS设备进行现场试验检测,根据相关规程规定,GIS设备现场交接试验中应增加冲击电压试验.设计了符合IEC 60060-3规定的振荡型冲击电压发生器,制作了不同尺寸的绝缘气隙缺陷模型,并搭建了冲击电压下局部放电脉冲测量系统,研究了冲击电压下尤其是振荡型冲击电压下GIS绝缘气隙缺陷的局部放电特性,比较了不同电压类型下缺陷的局部放电所表现出的不同特征,分析了冲击电压下气隙缺陷局部放电机理与过程.对振荡型冲击电压在较高等级的GIS现场耐压试验中的运用有一定的指导意义.     

雷电压及雷电流组合测量技术研究

在国内外．雷击事故严重威胁到电网的安全。对输电线路上雷电流和雷电压波形的测量系统进行研究,对电网防雷具有重要意义。研究了直接测量高压输电线路上雷电流和雷电压波形的组合测量传感器。其电流传感器采用自积分Rogowski圈;电压传感器采用自积分式电容分压器的原理,使用Rogowski圈的铝屏蔽壳作为高压臂电容的极板。8／20μs的标准雷电流和上升时间250rls的冲击电流试验表明,本文研制Rogowski线圈具有较好的频率响应特性和稳定的较小的灵敏度。冲击电压试验表明,所研制的电压传感器可较为准确地测量0．5／49μs和1．2／66μs冲击电压波形。该组合测量技术符合雷电测量要求。     

雷电冲击电压波形K因子零相位数字滤波器设计

针对最新版IEC60060-1《高电压试验技术,第一部分:一般定义及试验要求》中叠加过冲和振荡的标准雷电冲击波形的数字处理程序,其引入与频率相关的试验电压因数k(f),介绍一种设计等价于k(f)对应转移函数的K因子零相位IIR数字滤波器的方法。对零相位数字滤波原理进行了分析与仿真实验。基于IEC60060-1中定义的试验电压因数k(f),给出了设计K因子零相位IIR数字滤波器的推导过程,以及可用于开发冲击电压测量软件的时域滤波差分方程。最后对最新版IEC61083-2《高压冲击试验测量用仪器和软件,第二部分:对软件的要求》附带的TDG 2.04中几种典型雷电冲击电压波形进行了滤波处理与参数提取,验证了该方法的可行性和准确性。为研制冲击电压测量系统提供了一种实用的数字滤波技术。