一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法及装置，通过辅助电路将工频变压器与陡前沿冲击电压发生器相连接，产生交流叠加冲击电压，将获得的交流叠加冲击电压施加于SF6气体以研究其放电特性。通过变化交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压波形、极性等参数，系统研究不同交流叠加冲击电压作用下SF6气体的放电特性。本发明专利技术能够方便控制输出电压波形，系统研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性，可靠性好，且操作简单、便于广泛推广。
【技术实现步骤摘要】
所属
本专利技术属于气体绝缘封闭组合电器(GIS)绝缘缺陷防护领域，具体涉及一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法及装置。
技术介绍
气体绝缘封闭组合电器(GIS)，也称SF6封闭组合电器，内部冲有一定压力的SF6气体作为绝缘介质，具有良好的绝缘性能，被越来越广泛地用于电力系统中。GIS设备在运行过程中除了承受正常的交流电压外，不可避免地会受到雷电波和操作波等冲击电压的作用，此时GIS设备处于交流叠加冲击电压的作用下，特别是对于一些特高压线路，由于其承受交流电压幅值较高，相对于雷电波已不可忽略。因此，研究交流叠加冲击电压下SF6气体的放电特性对于GIS的绝缘优化具有重要意义。国内外以往的研究往往集中在SF6气体单独受到交流电压或冲击电压下的放电特性，对于交流叠加冲击电压下的放电特性鲜有研究。然而，由上文分析可知，GIS在实际运行中会不可避免地受到交流叠加冲击电压的作用，因此提出一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法十分必要。
技术实现思路
鉴于上述缺陷，根据交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性研究的缺失及研究的必要性，本专利技术提供了一种系统研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法及装置。其主要技术方案如下：一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法，通过辅助电路将工频变压器与陡前沿冲击电压发生器相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击电压施加于SF6气体以获得其放电特性。进一步的，通过调节交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压波形、冲击电压的极性，从而获得不同交流叠加冲击电压下SF6气体的放电特性，并获得上述参数对SF6气体放电特性的影响。更进一步的，其具体包括如下步骤：S1.固定冲击电压波形与极性，选择一初始交流电压值，在交流电压峰值处施加冲击电压，不断变化冲击电压幅值，得到交流电压与冲击电压幅值比值对SF6气体击穿电压的影响规律；S2.固定交流电压与冲击电压幅值及冲击电压波形，分别在交流电压正极性峰值处施加正极性冲击电压，在负极性峰值处施加负极性冲击电压，比较击穿电压的大小，掌握交流叠加冲击电压极性对SF6气体击穿电压的影响规律；S3.固定交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压的极性，不断变化冲击电压波头时间，对比得到冲击电压波形对叠加电压下SF6气体放电特性的影响规律。对应于上述研究方法，本专利技术还提出了一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的装置：该装置包括工频变压器、陡前沿冲击电压发生器以及辅助电路，所述辅助电路将工频变压器与陡前沿冲击电压发生器9相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击电压施加于SF6气体以获得其放电特性。进一步的，所述陡前沿冲击电压发生器包括中储电容、触发球隙、波头电阻、波尾电阻，通过更换波头电阻，改变冲击电压波形参数，使得波头变化变为在0.08μs～1.2μs范围，波尾时间48.5μs。更进一步的，所述辅助电路包括第一保护电阻、保护球隙、第二保护电阻、隔离球隙，具体的，所述变压器处第一保护电阻与保护球隙起到保护变压器的作用，防止陡前沿冲击电压发生器产生的冲击电压作用在变压器上造成损伤；同时，陡前沿冲击电压发生器处隔离球隙起到隔离作用，防止交流高压持续作用在陡前沿冲击电压发生器上对其造成损害；当输出冲击电压时，隔离球隙击穿，交流电压与冲击电压叠加。更进一步的，所述辅助电路还包括移相触发装置，自动触发陡前沿冲击电压发生器中的触发球隙，由此控制叠加冲击电压时交流电压的相位。更进一步的，所述装置还包括有机玻璃制成的实验罐体，其中充满SF6气体，并设有高压电极，交流叠加冲击电压通过所述高压电极施加于SF6气体。更进一步的，所述装置还包括高压臂电容、低压臂电容、示波器，采用由高压臂电容和低压臂电容组成的电容分压器连接示波器14测量输出交流叠加冲击波形。可见，根据本专利技术所提供研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法及装置，可以产生交流叠加冲击电压，还可以通过调节交流电压与冲击电压幅值、冲击电压波形等参数，从而控制该交流叠加冲击电压波形，以便系统研究不同交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性，具有操作简单、便于推广等特点。附图说明图1是本专利技术一个实施例中研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的装置电路图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。在一个实施例中，公开了一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法，所述方法通过辅助电路将工频变压器(优选的，其输出范围0-400kV)与陡前沿冲击电压发生器(优选的，其输出范围0～1000kV)相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击电压施加于SF6气体以获得其放电特性。进一步的，通过所述方法可以方便调节交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压波形、冲击电压的极性等参数，从而模拟不同交流叠加冲击电压下SF6气体的放电特性，并获得上述参数对SF6气体放电特性的影响。在一个具体实施例中，可以同时研究交流电压与冲击电压幅值比值、冲击电压波形、冲击电压极性等参数对SF6气体放电特性的影响，具体包括如下步骤：S1.固定冲击电压波形与极性，选择一初始交流电压值，在交流电压峰值处施加冲击电压，不断变化冲击电压幅值，得到交流电压与冲击电压幅值比值对SF6气体击穿电压的影响规律；S2.固定交流电压与冲击电压幅值及冲击电压波形，分别在交流电压正极性峰值处施加正极性冲击电压，在负极性峰值处施加负极性冲击电压，比较击穿电压的大小，掌握冲击电压极性对SF6气体击穿电压的影响规律；S3.固定交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压的极性，不断变化冲击电压波头时间，对比得到冲击电压波形对叠加电压下SF6气体放电特性的影响规律。在上述具体实施例中，可进一步对所有步骤中各个参数及其变化进行具体优化设定，例如：步骤S1中，首先固定冲击电压为正极性标准雷电波，选择初始交流电压值为200kV，在交流电压峰值处施加冲击电压，冲击电压幅值从100kV开始，每次增大50kV，观察SF6气体击穿电压的变化，得到交流电压与冲击电压幅值比值对SF6气体放电特性的影响；步骤S2中，固定交流电压为200kV，冲击电压为400kV，波形为标准雷电波，分别在交流电压正极性峰值处施加正极性冲击电压，在负极性峰值处施加负极本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法，其特征在于，通过辅助电路将工频变压器与陡前沿冲击电压发生器相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击电压施加于SF6气体以获得其放电特性。
【技术特征摘要】
1.一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的方法，其特征在于，通过辅助电路
将工频变压器与陡前沿冲击电压发生器相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠
加冲击电压施加于SF6气体以获得其放电特性。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，优选的，通过调节交流电压与冲击电压的
幅值、冲击电压波形、冲击电压的极性，从而获得不同交流叠加冲击电压下SF6气体的放电特
性，并获得上述参数对SF6气体放电特性的影响。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
S1.固定冲击电压波形与极性，选择一初始交流电压值，在交流电压峰值处施加冲击电
压，不断变化冲击电压幅值，得到交流电压与冲击电压幅值比值对SF6气体击穿电压的影响规
律；
S2.固定交流电压与冲击电压幅值及冲击电压波形，分别在交流电压正极性峰值处施加
正极性冲击电压，在负极性峰值处施加负极性冲击电压，比较击穿电压的大小，掌握冲击电
压极性对SF6气体击穿电压的影响规律；
S3.固定交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压的极性，不断变化冲击电压波头时间，
对比得到冲击电压波形对叠加电压下SF6气体放电特性的影响规律。
4.一种研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性的装置，其特征在于，该装置包括工
频变压器、陡前沿冲击电压发生器以及辅助电路，所述辅助电路将工频变压器与陡前沿冲击
电压发生器9相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击电压施加于SF6气体
以获得其放电特性。
5.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：张乔根，马径坦，郭璨，秦逸帆，王国利，高超，杨芸，文韬，吴治诚，赵军平，刘轩东，庞磊，李晓昂，
申请(专利权)人：西安交通大学，南方电网科学研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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