我国7200kV冲击电压发生器输出电压创世界记录

“现在开始充电，充电电压270kV，充电时间90s，倒计时开始：……30s……10s、……5、4、3、2、1、0，放电!”，2007年10月9日晚7时，随着数道亮光闪过，特高压直流试验基地户外试验场测控楼和户外拍摄现场同时发出一阵欢呼声：7200kV冲击电压发生器产生的4845kV标准操作冲击电压击穿了25m的棒一板空气间隙，同时，冲击测量分压器实测到了操作冲击放电电压波形。[第一段]     

7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的输出电压特性

介绍了国家电网公司特高压直流试验基地户外冲击试验场的7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的结构特点,并对该冲击电压发生器的雷电冲击电压、标准操作冲击电压、500 ms 和1 000 ms长波头操作冲击电压的输出特性进行了试验研究。试验结果表明：雷电冲击输出电压幅值达到了6 271 kV,标准操作冲击电压的棒板间隙耐受电压和击穿电压分别达到了3 844和4 845 kV。表明该冲击电压发生器可以满足±800 kV特高压直流输电技术和更高电压等级输电技术的试验要求。     

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。     

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。     

SJTU—1200KV,2400KV,4800KV系列新型冲击电压发生器

积多年研究开发的成果,逐步形成SJTU—1200kV系列、SJTU—2400kV系列和SJTU—4800kV系列成套冲击电压发生器,已向社会提供了一百多套各种类型的冲击电压发生器。这些系列冲击电压发生器主要用于产生雷电冲击电压全波、截波和操作冲击电压波对电力设备等进行冲击电压试验和其它科学试验。     

3600kV冲击电压数字测量系统

本文介绍了由普通数字示波器(美国Tek公司的2430A)组成的高压冲击电压测量系统的概况及在3600kV冲击电压发生器中现场测量、校验的试验方法与试验结果。     

5400kV冲击电压测量系统的校验

前言5400kV冲击电压测量系统是专为5400kV冲击电压发生器而设置的测量设备,由串联阻容分压器、传输电缆、示波器和峰值表组成。国标GB311—84规定:冲击测量系统幅值误差小于±3%,其中分压器分压比误差小于±1%,响应时间绝对值小于0.2μs。由于本分压器尺寸大,参数高,影响分压器测量误差的因素较多。为掌握分压器性能,提高测量准确度,我们对分压器进行了详细的测量和校验。     

标准冲击分压器的研制与特性校验

为在我国开展冲击电压测量基准传递工作,提高冲击电压测量准确度水平,本文研制了一台250kV标准冲击分压器,并讨论了分压器方波响应及分压比等特性校验的正确方法。经特性校验和国际对比试验证明,该分压器具有优良的技术性能,其部分响应时间T_α≈3ns,过冲β≈9%,与加拿大国家研究委员会(NRC)的标准分压器的冲击测量结果相差+0.51%(全波)及+0.7%(截波),达到了国际同类分压器的先进水平。该分压器现已作为标准测量设备在我国国家高电压计量站投入使用。     

3600kv冲击电压发生器的计算机测控系统

本文论述了一种用于3600kV冲击电压发生器的计算机测控系统的原理、主要设计思想和实施方法,能实现IEC规定的各项试验的全自动操作和波形的实时测量与处理。该系统抗干扰能力强,人机界面好。     

组合式冲击电压发生器

本文提出了一种组合式冲击电压发生器,可产生标准雷电冲击、操作冲击和振荡操作冲击电压等,这种新型冲击发生器可不用任何工具在30min内装(拆)完毕。因此,特别适用于GIS现场试验和学生培训。     

基于E-dot探头的冲击电压测量系统

介绍了基于Ｅ－ｄｏｔ探头的冲击电压测量系统的原理和特点，研制了一套用于测量真空中绝缘子上冲击电压的Ｅ－ｄｏｔ冲击电压测量系统，同时利用ＰＳＰＩＣＥ电路分析软件对所研制的冲击电压测量系统进行了分析和优化。通过利用美国ＰＥＲＳＯＮ公司的ＶＤ－３０５Ａ 型分压器对该系统进行校验后的结果表明，该系统完全可以用于冲击电压的测量。     

冲击电压测量系统响应特性的改善

冲击电压测量系统响应特性的改善广州电力工业局方晓梅１补偿原理冲击电压测量系统通常是由分压器、高压引线、高压引线输入端的阻尼电阻、同轴电缆、示波器或峰值电压表、接地回路等部件组成。分压器系统的每一个部件都会对系统的测量误差有影响，而且在某种意义上，低压...     

大型冲击电压发生器机械强度校核

3600kV钢轨移动式冲击电压发生器和4800kV气垫移动式冲击电压发生器,除了采用各种合理材料和结构外,用板、梁组成空间力学模型,采用大型结构分析程序在计算机上进行了静力和动力分折计算。计算结果表明,这两种发生器的材料和结构能满足机械强度要求。     

冲击电压数字测量系统的抗干扰措施

为实现冲击电压测量数字化，根据早年建造的高电压试验室原有的条件，采取了更为完善的抗干扰措施，使干扰电平降低了约三个数量级，满足了冲击电压数字测量标准规定的要求。各项措施效果试验表明，三层屏蔽电缆和二次分压器的抗干扰效果明显，其余的措施也都有一定的作用。     

基于E-dot探头的冲击电压测量系统

介绍了基于Ｅ－ｄｏｔ探头的冲击电压测量系统的原理和特点,研制了一套用于测量真空中绝缘子上冲击电压的Ｅ－ｄｏｔ冲击电压测量系统,同时利用ＰＳＰＩＣＥ电路分析软件对所研制的冲击电压测量系统进行了分析和优化。通过利用美国ＰＥＲＳＯＮ公司的ＶＤ－３０５Ａ 型分压器对该系统进行校验后的结果表明,该系统完全可以用于冲击电压的测量。     

电磁兼容性测试用冲击电压分压器设计及实现

基于"场-路"耦合的思想,通过电磁场仿真计算提取电阻分压器的杂散参数,建立了冲击电压下电阻分压器的等效电路模型,进而研究了电阻分压器结构参数对测量结果的影响.依据仿真分析结果,设计并实现了电磁兼容性测试用10kV冲击电压分压器与冲击电压测量系统.经测试该系统测量冲击电压峰值的扩展不确定度、测量波前时间的扩展不确定度、测量半波时间的扩展不确定度等,均满足电磁兼容性测量要求.     

陡冲击电压发生器的选购要求和调试验收

以中国电科院新建3600kV／180kJ陡冲击电压发生器为例，介绍在选购(及研制)陡冲击电压发生器时所涉及到的技术要求和调试验收方法。     

冲击电压标准波源的研制

IEC标准规定使用高精度的冲击电压标准波源校准数字记录仪,为了能够校准冲击电阻分压器和数字记录仪组成的完整测量系统,文中介绍了可产生IEC 60060-1—2001中规定的雷电全波的冲击电压标准波源的原理、设计和结构。冲击电压标准波源为小型的MAX发生器,其电压峰值Up、波前时间T1、波尾时间T2都可以根据脉冲形成回路的元器件参数计算得到。该标准波源的输出电压波形峰值为80~1 000 V,理论计算时间参数(0.791/58.22)μs。采用PTB校准过的14Bit数字记录仪测量低阻抗标准的输出波形,电压峰值Up实际测量结果与设置值的偏差在0~0.8‰之间;波前时间T1的偏差-2‰~3‰之间;半峰值时间T2的偏差为-1‰~0.8‰之间,峰值参数满足±1‰的允许误差要求,时间参数均满足±1%的最大允许误差要求,连续重复20次,最大标准偏差为2.5×10-4,一年内各电压点的峰值长期稳定性在0.3‰内。该标准波源可作为冲击电压溯源过程中校准数字记录仪的主标准,校准电阻值为3.25 kΩ的冲击电阻分压器,校准分压比为93.42,结果与分压器频率响应试验结果一致,时间参数与MATLAB程序计算结果吻合,表明该低阻抗冲击电压标准波源也可校准电阻分压器。     

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。     

直流叠加冲击电压试验回路保护电阻参数选择与外形优化

在最大900 kV直流叠加1800 kV操作或2400 kV雷电冲击电压的试验中,需要设计特殊的电阻元件保护直流电压发生器免受冲击电压的损坏。本文通过仿真计算,对直流叠加冲击电压试验回路中保护电阻的阻值进行了选取,同时基于试验时发生的外绝缘闪络,对电阻丝绕法与电极外形进行了优化,结果表明:保护电阻阻值选择500 kΩ,可满足保护直流电压发生器的要求;保护电阻外绝缘长度选择10 m,电阻丝绕法采用双线对绕,高压端电极配置环径2700 mm、罩深500 mm、管径250 mm的均压环,可明显改善电阻上电压分布和电场分布,满足不发生外绝缘闪络的要求。