气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法
阅读：915发布：2020-11-03
专利汇可以提供气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 提供了一种气体绝缘金属封闭 开关 设备现场冲击试验方法，采用振荡雷电冲击试验方法，即在冲击 电压 发生器本体和负载间串入振荡电感；然后根据负载电容的大小，调整 冲击电压发生器 波头 电阻 ，直到冲击电压发生器 输出电压 波形 的波前时间小于15μs，以满足试验标准的要求。本发明可以使冲击电压发生器输出电压波形发生振荡，且试验波形的幅值、波前时间均满足试验标准的要求，并且使冲击电压发生器的电压输出效率大大提高。对保证GIS开关站设备的安全可靠运行具有重要意义。本发明可以在今后GIS现场交接试验中推广应用。，下面是气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法专利的具体信息内容。
技术领域
本发明涉及一种气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法，属于交流输 变电工程高压试验领域。
背景技术
根据中华人民共和国电力行业标准《DL/T618-1997气体绝缘金属封闭开关 设备现场交接试验规程》，对气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)需进行主回路绝 缘试验。绝缘试验包括雷电冲击试验，且规定雷电冲击波的波前时间不大于 15μs。普通的高电压输变电设备的电容为几百pF至几千pF，而GIS开关站试验 回路负载较大，在GIS开关站现场冲击试验中，其负载电容较普通的高电压输变 电设备的电容量要大很多(例如：三峡GIS开关站单相最大负荷约为23nF)，如 果采用普通的冲击试验方法(即不在主回路中串电感L)，则冲击电压发生器输 出电压的波前时间将会大于15μs，不能满足试验标准的要求；并且冲击发生器 电压输出效率较低，输出电压难以满足试验标准的要求。
发明内容
本发明的目的在于提供一种气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法， 它采用振荡雷电冲击试验方法，可以使冲击电压发生器产生振荡的波形，使试验 电压的波前时间小于15μs，并且使冲击电压发生器的电压输出效率大大提高。
本发明的技术方案是：气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法，其特 征在于：采用振荡雷电冲击试验方法，即在冲击电压发生器本体和负载间串入电 感。
如上所述的气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法，其特征在于：然 后根据负载电容的大小，调整冲击电压发生器波头电阻，直到冲击电压发生器输 出电压波形的波前时间小于15μs。
本发明的有益效果是：(1)本发明采用振荡雷电冲击试验方法，根据GIS 试验回路负载的大小，合理的调节波头电阻，使试验波形的幅值、波前时间均满 足标准的要求，对保证GIS开关站设备的安全可靠运行具有重要意义。(2)通过 试验可以检查GIS开关站总体安装后的绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐 患(如安装错误，包装、运输、储存和安装调试中的损坏，存在异物等)导致内 部故障。
附图说明
图1为本发明实施例试验回路示意图。
图2为本发明实施例现场冲击试验振荡雷电波波形图。
本发明的技术方案是：气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法，其特 征在于：采用振荡雷电冲击试验方法，即在冲击电压发生器本体和负载间串入电 感。
如上所述的气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验方法，其特征在于：然 后根据负载电容的大小，调整冲击电压发生器波头电阻，直到冲击电压发生器输 出电压波形的波前时间小于15μs。
本发明的有益效果是：(1)本发明采用振荡雷电冲击试验方法，根据GIS 试验回路负载的大小，合理的调节波头电阻，使试验波形的幅值、波前时间均满 足标准的要求，对保证GIS开关站设备的安全可靠运行具有重要意义。(2)通过 试验可以检查GIS开关站总体安装后的绝缘性能是否完好，验证是否存在各种隐 患(如安装错误，包装、运输、储存和安装调试中的损坏，存在异物等)导致内 部故障。
附图说明
图1为本发明实施例试验回路示意图。
图2为本发明实施例现场冲击试验振荡雷电波波形图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明气体绝缘金属封闭开关设备现场冲击试验 方法做进一步的说明。
图1中标记的说明：1-冲击电压发生器，2-电感，3-冲击分压器，4-控制台， 5-冲击电压测量仪表(峰值电压表、暂态记录仪)，6-接地线及地，7-高压引线， 8-负载电容(负载)。
本发明实施例采用的振荡雷电冲击试验方法说明如下：在冲击电压发生器1 本体和负载8间串入振荡电感2(简称为L)，如图1所示。由于放电回路中存在 储能元件L，而L的电压可突变，UL与回路充电电流变化率成正比，表示为： UL＝L(diL/dt)，式中，UL为衰减正弦振荡波，电压极性交替变换，由此可见 UL可产生波头振荡的作用，因而在试验中产生振荡雷电波。试验过程中物理变 化过程说明如下：(1)放电瞬间UL突变，电感2开始储能；在充电电流首个 峰值时，电感2能量开始释放，相当于冲击电压发生器1主电容和电感2串联对 负载电容8继续充电，产生冲击峰值过冲，因而冲击电压发生器1的输出效率大 大提高(采用振荡雷电冲击试验方法可以使冲击电压发生器1电压输出效率大于 1)。(2)冲击波形振荡衰减的过程，是电感2吸收能量和释放能量的交替过程， 所以采用振荡冲击试验方法施加到负载8上的电压波形也会随着电感2能量的吸 收和释放而发生振荡，因而输出电压波形的波前时间较普通的冲击试验方法产生 的波形波前时间大大减小，从而使输出电压的波形满足标准的要求；(3)峰值过 冲最大值出现在首次充电结束后；(4)负载电容8作为电容性储能元件，电容量 的变化对波头振荡有影响。
本发明实施例具体步骤如下：按照图1所示的试验回路布置，
第一步：根据负载电容8的大小，调整冲击电压发生器1波头电阻，直到输出电 压波形的波前时间小于15μs，以满足试验的要求。
第二步：根据冲击电压发生器1的电压输出效率和试验要求的幅值，调节冲击电 压发生器1充电电压，直到输出电压的幅值满足试验的要求。
由图2可以看到，通过本发明实施例振荡雷电冲击试验方法，可以使冲击电 压发生器1输出电压波形发生振荡，且波形波前时间约为11.7μs，满足了试验 波形波前时间小于15μs的要求。
图1中标记的说明：1-冲击电压发生器，2-电感，3-冲击分压器，4-控制台， 5-冲击电压测量仪表(峰值电压表、暂态记录仪)，6-接地线及地，7-高压引线， 8-负载电容(负载)。
本发明实施例采用的振荡雷电冲击试验方法说明如下：在冲击电压发生器1 本体和负载8间串入振荡电感2(简称为L)，如图1所示。由于放电回路中存在 储能元件L，而L的电压可突变，UL与回路充电电流变化率成正比，表示为： UL＝L(diL/dt)，式中，UL为衰减正弦振荡波，电压极性交替变换，由此可见 UL可产生波头振荡的作用，因而在试验中产生振荡雷电波。试验过程中物理变 化过程说明如下：(1)放电瞬间UL突变，电感2开始储能；在充电电流首个 峰值时，电感2能量开始释放，相当于冲击电压发生器1主电容和电感2串联对 负载电容8继续充电，产生冲击峰值过冲，因而冲击电压发生器1的输出效率大 大提高(采用振荡雷电冲击试验方法可以使冲击电压发生器1电压输出效率大于 1)。(2)冲击波形振荡衰减的过程，是电感2吸收能量和释放能量的交替过程， 所以采用振荡冲击试验方法施加到负载8上的电压波形也会随着电感2能量的吸 收和释放而发生振荡，因而输出电压波形的波前时间较普通的冲击试验方法产生 的波形波前时间大大减小，从而使输出电压的波形满足标准的要求；(3)峰值过 冲最大值出现在首次充电结束后；(4)负载电容8作为电容性储能元件，电容量 的变化对波头振荡有影响。
本发明实施例具体步骤如下：按照图1所示的试验回路布置，
第一步：根据负载电容8的大小，调整冲击电压发生器1波头电阻，直到输出电 压波形的波前时间小于15μs，以满足试验的要求。
第二步：根据冲击电压发生器1的电压输出效率和试验要求的幅值，调节冲击电 压发生器1充电电压，直到输出电压的幅值满足试验的要求。
由图2可以看到，通过本发明实施例振荡雷电冲击试验方法，可以使冲击电 压发生器1输出电压波形发生振荡，且波形波前时间约为11.7μs，满足了试验 波形波前时间小于15μs的要求。
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