W300C沖擊電壓發生器

一、概述

本發生器適用于35千伏及以下電壓等級的電力電纜、電容器、空氣間隙，套管、電力變壓器和互感器及等試品進行標準雷電沖擊電壓全波試驗及其他科學試驗研究。

二、使用條件

海拔高度：≤1000m

環境溫度：－15℃～＋45℃

日溫差： ≤25℃

空氣相對濕度：≤90％（20℃）

耐地震能力：≤7級

地面水平加速度3.0m/s2、地面垂直加速度1.5m/s2

電源電壓的波形為實際正弦波,波形畸變率<3%

設有一可靠接地點,接地電阻＜0.5Ω

安裝地點:戶內

三、遵循技術標準

GB7449                    電力變壓器和電抗器的雷電沖擊和操作沖擊的試驗導則

GB1094.3                 電力變壓器第三部分  絕緣水平和絕緣試驗

GB/T 311.1               高壓輸變電設備的絕緣與配合

GB/T 16927.1          高電壓試驗技術 部分 一般試驗要求

GB/T 16927.2          高電壓試驗技術 第二部分 測量系統

GB/T 16896.1          高電壓沖擊試驗用數字記錄儀

ZBF 24001               沖擊電壓試驗實施細則

GB/T11920             電站電氣部分集中控制裝置通用技術條件    

GB/T191                 包裝儲運圖示標志

DL/T 846.1             高電壓測試設備通用技術條件 第1部分：高電壓分壓器測量系統

DL/T 848.2            高壓試驗裝置通用技術條件 第2部分：工頻高壓試驗裝置
DL/T 848.3            高壓試驗裝置通用技術條件 第3部分：無局放試驗變壓器

DL/T 848.5           試驗裝置通用技術條件 第5部分：沖擊電壓發生器

四、結構描述及介紹

1.充電部分

(1)采用恒流倍壓充電方式，額定輸出直流電壓±100kV 額定輸出直流電流10-100mA；

(2)采用油浸式充電變壓器，初級電壓220V，次級電壓50kV，額定容量5千伏安。變壓器無滲漏油；

(3)采用2DL-200kV/100mA的高壓整流硅堆,反向耐壓3300kV，平均電流30.1A，高壓整流硅堆安裝在充電板上；

(4)高壓整流硅堆的保護電阻采用漆包電阻絲制作；

(5) 恒流充電裝置在15%～99%額定充電電壓范圍內，充電電壓的不穩定性不大于±1%，充電電壓的可調精度為1%；

(6) 直流電阻分壓器采用100kV，200MW，高壓玻璃釉電阻.低壓臂電阻裝在分壓器底部，低壓臂上的電壓信號用屏蔽電纜引入測量系統內；

(7) 自動接地開關采用電磁鐵分合接地機構，試驗停止時可自動將主電容器短路放電并經保護電阻接地；

(8) 充電變壓器、高壓硅整流器、電阻分壓器、充電限流電阻等安裝在同一個移動式底盤上；

(9) 裝置不僅可用作沖擊電壓發生器的充電電源，而且也可作為直流電壓發生器產生100kV 的直流電壓，進行其他產品的直流試驗。

2.本體部分

(1)本體采用倍壓充電回路，每級額定電壓100kV；

(2)本體絕緣支柱2級塔式結構.每級包括1臺MWF100-3絕緣外殼油浸式脈沖電容器、當產生雷電波時，根據試品電容量大小，選擇適當的雷電波波頭電阻、波尾電阻；

(3)級脈沖電容為3±0.05mF，直流工作電壓±100kV，電容器剩余電感￡0.15mH，電容器垂直放置、同時保證不損壞和滲漏油，安裝就位無變形；

(4) 波頭電阻、波尾電阻均采用圓形結構，無感繞制。

電阻采用西門子的特殊結構，保證電阻的熱容量能滿足試驗要求；剩余電感小；

(5) 接頭均為壓件接式，方便調波時的插拔且接觸可靠；

(6) 波頭、波尾電阻支架可以由多支電阻同時并聯使用；

(7) 球隙采用異極性觸發。

(8)球隙距離也可在控制部分人為干預；

(9) 本體支柱采用環氧材料制造，電位的部分采取抗老化和電暈的措施；

(10) 采取防暈措施，在充電過程中不會出現明顯電暈；

 3、200KV沖擊弱阻尼分壓器

高壓臂由單級電容器組成，額定參數200kV/300pf。額定雷電沖擊耐受電壓為200kV

分壓器分壓比為：1000:1

刻度因數不確定度　Kε≤1%

過沖：β≤20%

部分響應時間：≤100ns

五、沖擊測控一體化系統

本套設備采用具有水平的計算機測控一體化系統,將控制和測量功能組合在一起。

控制系統采用了日本三菱公司的PLC可編程控制器，使控制系統實現了小型化、智能化及高可靠性。

屏幕采用10”觸摸屏。

控制系統中關鍵的元器件及部件全部選用進口件，如：PLC可編程控制器采用日本三菱公司、示波器采用美國泰克公司等。

測量系統具有波形顯示、分析、成圖和打印等功能。可以按照高壓試驗的習慣設定測量參數從而自動整定好數字示波器。可自動計算各個波形參數，所采用的計算方法按照GB/T16896.1-1997及IEC1083標準的規定。

控制測量系統采用了的抗干擾技術，在高電壓、強電場的環境下運行，系統測量準確、控制安全、可靠。

控制系統技術說明如下:

控制系統的主要目的是控制沖擊電壓發生器操作，完成正常的充放電過程，所有運行參數均可通過觸摸屏的操作來完成，并對設備運行參數進行實時監控。

系統控制方式為手動或自動,自動控制方式能按規定的程序進行沖擊電壓試驗，在界面顯示發生器狀態(接地/不接地,充電速度,充電電壓等)。

（1） 動作控制

能夠手動或自動控制放電球距跟蹤充電電壓；

控制本體自動接地；

沖擊次數預置、極性自動換接等功能；

（2）充電控制

充電電壓,充電速度,充電極性直接由界面輸入設定；系統自動跟蹤設定電壓下的球隙跟蹤。充電方式采用可控硅調壓方式恒流充電。能夠自動控制沖擊電壓發生器的充電過程，可以根據試驗要求，調節充電電壓和充電時間，并顯示充電電壓值；可控硅調壓方式較之傳統的調壓器調壓方式，具有體積小，響應速度快，控制精度高。充電穩定度0.3%，充電速度可調。

采用自控方式充電時,能使充電電壓按所需的充電曲線上升，自動穩定在預先整定的充電電壓值上，從而保證了充電的均勻性、重復性和試驗結果的準確性。

（3）觸發控制

采用大功率直線電磁鐵觸發，確保沖擊設備點火可靠，同步放電穩定。

（4）安全聯鎖控制

整個系統具有門聯鎖、自動接地和安全接地與系統聯鎖，過流和過壓保護功能；

緊急停止功能。

（5）擴展功能

能與其它計算機通過串口進行通訊和數據交換；

測量系統結構說明如下：

測控一體化工作臺為兩聯柜形式，顯示器、鍵盤、鼠標放置在桌面上，計算機主機、示波器、隔離濾波電源、UPS等放在控制柜內。

用戶在系統界面上選擇“波形分析”功能后,系統進入測量功能設置界面。

測量系統以美國泰克公司的TDS－2012C數字存儲示波器為波形數據采集平臺,工作方式的設置由測控軟件（具有軟件著作權）自動完成。其帶寬100MHz，標稱分辯率達9bit，采樣速度達1.25GS/s，記錄長度10M，通道2個；可記錄雷電全波、操作波和雷電截波。用戶只需根據界面提示，輸入各項試驗條件即可（用戶也可選擇其它示波器）。

系統可以完成表1所示的各種沖擊電壓的測量和表2測量誤差及系統波形參數分析功能。軟件已通過IEC61083-2評測。

可使用2002年從德國進口的KAL1000沖擊校準儀（儀器具有PTB校準證書）校準示波器和軟件。

表1 沖擊電壓波形及其參數

表2 測量系統不確定度(含分壓器)

沖擊電壓的所有信以位圖
(.bmp)文件和數據文件(.DAT)
格式保存在硬盤上。

系統的典型測量功能包括:

沖擊電壓測量和波形分析: 2
通道,采樣速率1.25GS/S

不同沖擊電壓波形的比較和離線分析: 可將試驗得到的波形 以數據文件(*.DAT)的格式存盤，從硬盤中讀出并顯示在屏幕上，幫助用戶比較不同沖擊試驗得到的沖擊試驗波形

試驗報告數字化: 點擊菜單項“試驗報告”可直接進入中文Word ，在已設計好的沖擊試驗報告模板上編寫試驗報告。利用Word 強大的處

系統技術參數

1、標稱電壓：±200kV

2、額定級電壓：±100kV

3、額定能量：15kJ

4、沖擊電容量：0.75mF

5、總級數：2

6、額定級電容量：1.5mF (單臺脈沖電容器3mF/2x50千伏，共2臺)

7、沖擊電壓波形：負荷電容為300～3000PF以下時能產生

T1=1.2mS±30%、T2=50mS±20%、峰值電壓偏差≤3%的標準雷電沖擊電壓全波

沖擊電壓波形參數及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1國家標準及IEC標準的要求

8、電壓利用系數：負荷電容為1000PF以下時，標準雷電波的電壓利用系數≥90%，標準操作沖擊全波的電壓利用系數≥80%負荷電容為2000PF以下時，標準雷電波的電壓利用系數≥80%

9、同步范圍：級電壓在20%～99%額定電壓范圍內，正負極性同步范圍不小于25%

10、同步放電失控率：<5%

11、輸出電壓：≥±10%額定電壓

12、充電電壓不穩定度：<±1.0%

13、使用持續時間:在2/3額定電壓以上，每120秒充放電一次可連續運行，在2/3額定電壓以下，每60秒充放電一次可可連續運行

本發生器適用于35千伏及以下電壓等級的電力電纜、電容器、空氣間隙，套管、電力變壓器和互感器及等試品進行標準雷電沖擊電壓全波試驗及其他科學試驗研究。