一、沖擊電壓發(fā)生器設(shè)備技術(shù)參數(shù)及附件功能

1.  總則

1.1 本參數(shù)適用于35kV及以下變壓器、互感器、開(kāi)關(guān)等電力產(chǎn)品的雷電沖擊電壓全波、截波試驗(yàn)的設(shè)備，它提出了設(shè)備的功能設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)、性能、安裝和試驗(yàn)等方面的技術(shù)說(shuō)明。

1.2 本套設(shè)備滿足現(xiàn)行國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)、國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)及有關(guān)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。

2.  引用執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)

GB311.1高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合

GB/T16927.1高電壓試驗(yàn)技術(shù)   一般試驗(yàn)要求

GB/T16927.2高電壓試驗(yàn)技術(shù)   測(cè)量系統(tǒng)

GB/T16896.1高電壓沖擊試驗(yàn)用數(shù)字記錄儀

ZB F24 001-90沖擊電壓測(cè)量實(shí)施細(xì)則

GB191 包裝運(yùn)標(biāo)志

GB4208 外殼防護(hù)等級(jí)

GB813-89 沖擊試驗(yàn)用示波器及峰值表

3.  使用條件

本沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)系統(tǒng)裝置主要適用于適用于35kV及以下高壓設(shè)備沖擊

全波及截波試驗(yàn)，也可用于其它產(chǎn)品的沖擊試驗(yàn)。

3.1 海拔高度不超過(guò)1500m

3.2 環(huán)境溫度：-15~+50℃

3.3 空氣相對(duì)濕度：≤90%

3.4 安裝使用地點(diǎn)：戶內(nèi)使用，可移動(dòng)

3.5必須設(shè)有一個(gè)可靠接地點(diǎn)，接地電阻≤0.5Ω

4.  沖擊發(fā)生器（型號(hào)：UHV-400/30）

4.1   沖擊發(fā)生器主要技術(shù)參數(shù)

4.1.1 標(biāo)稱雷電波沖擊電壓：400kV

4.1.2 標(biāo)稱容量(能量)：30kJ

4.1.3 級(jí)電容1.5μF,100kV干式全絕緣封裝

4.1.4 級(jí)電壓：100kV

4.1.5 級(jí)數(shù)/級(jí)容量：4/7.5kJ

4.1.6 輸出波形： 1.2μs/±30%/50μs±20%標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓全波

                 2～6μs標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊電壓截波

4.1.7 同步范圍：大于20%

4.1.8  使用持續(xù)時(shí)間：

小于80%額定工作電壓時(shí)可連續(xù)工作

大于80%額定工作電壓時(shí)可間斷工作

4.1.9  幅值調(diào)節(jié)誤壓差小于1%，輸出電不大于10%設(shè)備標(biāo)稱電壓。

4.1.10 同步誤動(dòng)率：小于1%

4.2    沖擊電壓發(fā)生器的技術(shù)說(shuō)明

4.2.1   發(fā)生器的結(jié)構(gòu)

4.2.1.1 采用瑞士HAEFELY公司SGS系列的主回路設(shè)計(jì)，從而實(shí)現(xiàn)了整體超小型。

4.2.1.2 采用靠球觸發(fā)，無(wú)誤觸發(fā)，磨損小，而且定位快速、準(zhǔn)確。

4.2.1.3采用彈簧壓接、方便拔插的調(diào)波電阻固定機(jī)構(gòu)，保證了接觸的可靠性，使輸出波形光滑無(wú)毛刺。

4.2.1.4 靠球觸發(fā)可使同步球隙具有20%以上的觸發(fā)范圍，保證觸發(fā)的可靠性，全自動(dòng)控制方便可靠。

4.2.1.5 同步球隙的觸發(fā)無(wú)極性效應(yīng)，無(wú)須雙邊觸發(fā)。

4.2.2   主電容器

4.2.2.1  主電容器采用高密度固體電容器，每臺(tái)電容直流工作電壓為±100kV，電容器固有電感小，重量輕，體積小，為創(chuàng)。

4.2.2.2  電容器在正常工作狀態(tài)和工作環(huán)境下凹凸變形小于1mm。

4.2.2.3  電容器為固體絕緣介質(zhì)和外殼干式全絕緣封裝，不存在漏油、變形等問(wèn)題。

4.2.3   調(diào)波元件

4.2.3.1  波頭、波尾電阻具有足夠的熱容量，可保證發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

4.2.3.2  充電電阻具有足夠的熱容量，可保證發(fā)生器長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)運(yùn)行。

4.2.3.3  波頭、波尾電阻采用板形結(jié)構(gòu)，使用康銅絲無(wú)感繞制而成，外部采用絕緣樹(shù)脂真空澆鑄，接頭為彈簧壓接式，易于安裝。

4.2.3.4  波頭、波尾電阻的連接頭采用3mm不銹鋼線切割制造。

4.2.3.5  配有波頭電阻、波尾電阻用于雷電沖擊調(diào)波，另有1組充電電阻和保護(hù)電阻。

4.2.4   控制、保護(hù)系統(tǒng)

4.2.4.1 采用IGCS-2020型全自動(dòng)控制系統(tǒng)為沖擊電壓發(fā)生器主體部分提供各種控制，沖擊試驗(yàn)的各種控制功能。IGCS-2020控制系統(tǒng)采用進(jìn)口器件，與設(shè)備主體的連接采用兩芯光纜。

IGCS-2020全自動(dòng)控制系統(tǒng)以可編程控制器為核心器件，因而控制器的體積非常小巧，控制器可實(shí)現(xiàn)手動(dòng)控制和自動(dòng)控制。使用專用軟件包可進(jìn)行計(jì)算機(jī)控制，從而實(shí)現(xiàn)智能化操作。專用軟件包可以與測(cè)量和波形分析用的數(shù)字采集卡等配合使用，實(shí)現(xiàn)沖擊電壓試驗(yàn)系統(tǒng)計(jì)算機(jī)測(cè)控一體化。

4.2.4.2 控制系統(tǒng)具備以下控制功能：

采用PLC技術(shù)，使用兩芯光纖傳輸控制命令和反饋設(shè)備狀態(tài)，因而避免了電磁干擾，提高了控制系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)的安全性。

控制功能具有手動(dòng)、全自動(dòng)和程序控制功能，各層次功能相對(duì)獨(dú)立，確保系統(tǒng)的可靠性。

采用可控硅調(diào)壓方式，具有充電電壓反饋測(cè)量系統(tǒng)。

點(diǎn)火球隙及截波球隙距離可手動(dòng)及全自動(dòng)調(diào)整，并在液晶面板上顯示。

具有可調(diào)時(shí)延的截波觸發(fā)脈沖，并具有發(fā)生器點(diǎn)火觸發(fā)的反饋系統(tǒng)。

采用函數(shù)控制恒流充電方式，充電電壓的穩(wěn)定度可達(dá)到0.5%。

液晶面板可指示沖擊發(fā)生器的充電電壓及充電過(guò)程，精度為1%。

可由液晶面板直接輸入充電電壓和充電時(shí)間。

具有充電異常保護(hù)功能，可全自動(dòng)或手動(dòng)發(fā)出觸發(fā)點(diǎn)火脈沖

沖擊發(fā)生器工作狀態(tài)的指示，如自放電、未觸發(fā)、正常觸發(fā)等。

設(shè)備主體及充電部分接地和接地解除控制。

可自動(dòng)或手動(dòng)控制充電電壓的充電過(guò)程

可自動(dòng)或手動(dòng)響警鈴報(bào)警

具有過(guò)電流和過(guò)電壓自動(dòng)保護(hù)

隔離濾波屏蔽設(shè)計(jì)

4.2.5   安全接地系統(tǒng)

4.2.5.1 采用電磁鐵自動(dòng)接地機(jī)構(gòu)通過(guò)一個(gè)接地電阻將發(fā)生器級(jí)電容接地。

4.2.5.2  接地操作與充電控制具有連鎖保護(hù)，確保操作安全正常。

4.3    主要配置的設(shè)備

4.3.1  整流充電電源（與沖擊本體一體化）

型    號(hào)：UHV-100/100

額定電壓： Un = ±100kV DC (正或負(fù)極性)

額定電流： In = 100mA (額定電壓下)

電壓控制 自動(dòng)換極性調(diào)壓，調(diào)壓范圍0～100% Un

極性轉(zhuǎn)換： 可變換高壓硅堆的方向

輸入電壓： 220V 兩相電壓

電源頻率： 50/60 Hz

電源消耗： 約5kVA

4.3.2  弱阻尼電容分壓器

型    號(hào)：UHV-400KV/800pF

額定電壓： 400kv

額定電容： 800pF

電容節(jié)數(shù)： 1節(jié)

方波響應(yīng)： 部分響應(yīng)時(shí)間小于100ns，過(guò)沖小于10%

分壓比： 根據(jù)情況

分壓比不確定度： 小于1%

4.3.3  截?cái)嘌b置

型    號(hào)：UHV300kV

額定電壓： 300kV

球隙形式： 300mm直徑半球間隙

觸發(fā)方式： 三電極放電觸發(fā)

（采用高性能脈沖放大器輸出15kV，100ns觸發(fā)脈沖）

時(shí)延方式： 2～6us時(shí)延可調(diào)的電子延時(shí)電路提供截波觸發(fā)脈沖

（與IGCS2020控制系統(tǒng)配合，電位器微調(diào)截波延時(shí)時(shí)間）

截波分散性： 截波時(shí)間標(biāo)準(zhǔn)偏差小于0.1μs

4.3.4  測(cè)量設(shè)備

型    號(hào)：UHVMS-6000數(shù)字化沖擊測(cè)量系統(tǒng)

波形測(cè)量： 高速數(shù)字采集卡

采樣率1.0GS/s，帶寬100MHz，分辨率8bit

記錄長(zhǎng)度10K字節(jié)（可滿足沖擊試驗(yàn)要求），2通道

記錄長(zhǎng)度（k/通道）：10

輸入量程（V）：200

通道輸入阻抗（MΩ/20pF）：1

波形分析： 工業(yè)控制計(jì)算機(jī)（WIN7 操作系統(tǒng)）

沖擊測(cè)量專用軟件包：

沖擊波形參數(shù)計(jì)算及顯示

波形比較功能

波形的放大、縮小及平移

波形的存儲(chǔ)及調(diào)用

波形的成圖及報(bào)告編寫(xiě)

附    件： 高性能100倍專用衰減器2支

全自動(dòng)沖擊測(cè)量控制操作畫(huà)面

二、技術(shù)方案特點(diǎn)說(shuō)明

1、方案所采用的SGS發(fā)生器主體級(jí)電壓為100kV為，符合當(dāng)前國(guó)內(nèi)外的發(fā)展趨勢(shì)。主體結(jié)構(gòu)采用世界公司結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，是當(dāng)前國(guó)內(nèi)結(jié)構(gòu)的發(fā)生器。

2、方案所采用的控制測(cè)量系統(tǒng)是目前國(guó)內(nèi)技術(shù)的產(chǎn)品，核心器件可編程控制器，幾乎所有的控制功能都由軟件編程實(shí)現(xiàn)，因此系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，外圍電路板極少，可靠性。

3、方案的測(cè)控結(jié)構(gòu)一體化整體設(shè)計(jì)，具有液晶顯示工業(yè)計(jì)算機(jī)，可實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)控制測(cè)量分析。測(cè)控系統(tǒng)采用液晶觸摸屏操作，具有多種狀態(tài)提示畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)了人機(jī)對(duì)話式的智能操作。系統(tǒng)取消了多芯控制電纜，采用光纖通訊線，無(wú)須開(kāi)電纜溝，使得控制室布局更加簡(jiǎn)單方便。

4、方案所采用的光纖控制傳輸系統(tǒng)，有效地解決了高壓試驗(yàn)中遇到的地電位抬高對(duì)測(cè)控系統(tǒng)的危害，排除了由控制引線導(dǎo)致的電磁干擾，極大地提高了系統(tǒng)的可靠性，特別是在進(jìn)行截波沖擊試驗(yàn)時(shí)安全性更好。

5、方案所采用的IGCS-2020控制測(cè)量系統(tǒng)的操作界面充分考慮了高壓試驗(yàn)的習(xí)慣特點(diǎn)，簡(jiǎn)單明了，便于試驗(yàn)人員操作。系統(tǒng)設(shè)計(jì)了專門的程序操作畫(huà)面，方便進(jìn)行變壓器的全波、截波試驗(yàn)，大大簡(jiǎn)化了試驗(yàn)人員的操作，可有效防止人為出錯(cuò)。

6、本套沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)系統(tǒng)采用了的技術(shù)，良好的工藝和優(yōu)質(zhì)的原材料，可保證長(zhǎng)期使用，運(yùn)行壽命大于20年。平時(shí)的運(yùn)行成本也很低。

三、設(shè)備及附件配置清單