电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统技术方案

本发明专利技术的电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器、高压导线、套管、GIS外壳、高压电阻、高压电感、对地电容、内置于GIS腔体里面的分压器、试验电极及匹配电阻，利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。所述试验系统可用于研究气体组合电器实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性。本发明专利技术利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，可用以研究冲击电压在气体组合电器中不同位置时实际波形下的SF6气体击穿特性。本发明专利技术利用集中参数代替分布参数，则可用较小的试验腔体模拟实际的大尺度设备。

Test system of SF6 gas breakdown characteristics under actual impulse voltage waveform of electrical apparatus

The SF6 gas breakdown characteristic test system under the actual impulse voltage waveform of the electrical apparatus of the invention is characterized in that the system comprises an impulse voltage generator, a high voltage conductor, a bushing, a GIS shell, a high voltage resistance, a high voltage inductance, a ground capacitance, a voltage divider, a test electrode and a matching resistance embedded in a GIS cavity, and is utilized. The centralized parameters are used to simulate the distribution parameters of the gas combination apparatus, and the centralized parameters are used to simulate the distribution parameters of the actual equipment. The test system can be used to study the breakdown characteristics of SF6 gas under the action of actual impulse voltage waveform. The invention uses lumped parameters to simulate the distribution parameters of the gas combination apparatus, and can be used to study the SF6 gas breakdown characteristics under the actual waveform when the impulse voltage is at different positions in the gas combination apparatus. The invention uses lumped parameters instead of distributed parameters to simulate actual large-scale equipment with smaller test chambers.

【技术实现步骤摘要】
电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统
本专利技术涉及电气设备试验领域，特别是涉及一种气体组合电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统。
技术介绍
气体组合电器（GasInsulatedSwitchgear,GIS）是电网中的关键设备，其具有维护量小、运行可靠性高的特点。GIS设备在正行运行过程中除了经受工频电压外，还会遭受雷电冲击和操作冲击电压。雷电冲击电压是由于自然界雷雨天气所导致，而断路器动作等则会产生操作冲击电压。雷电冲击和操作冲击的特点是波形迅速上升，然后逐渐下降，其具有电压幅值高，作用时间短的特点。由于冲击电压对设备的危害较大，因此目前对于GIS设备进行现场冲击耐压试验已经是一个常规试验项目，并取得了较好的效果。但目前对GIS设备进行冲击耐压试验时均是按照标准所依据的参数进行波形的确定，雷电冲击是1.2/50μs，操作冲击是250/2500μs，但实际上由于GIS设备体积较大，其母线长度有时可长达700米，此时GIS腔体内的导杆电阻、电感及对地电容的影响导致冲击电压在沿GIS设备传播时会发生畸变，致使设备绝缘承受的是受到畸变后的波形。但无论是设计还是制造GIS设备时，其绝缘水平均是按照标准波形进行，这就导致了GIS绝缘所采用的的SF6气体实际承受的波形和标准中所给出的波形具有较大差异，因此掌握GIS设备中实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性，对于GIS绝缘设计、故障分析及掌握GIS绝缘的基本绝缘特性具有重要意义。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述现有技术的不足，针对GIS设备绝缘所用的SF6气体在实际冲击电压作用下的击穿特性研究，提供了一种气体组合电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统。本专利技术采用以下的技术方案：本专利技术的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器、高压导线、套管、GIS外壳、高压电阻、高压电感、对地电容、内置于GIS腔体里面的分压器、试验电极及匹配电阻，利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述高压电阻、高压电感及对地电容等集中参数可调，用以模拟不同长度和不同电压等级的设备。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，将所述分压器放置在被试腔体内部，用以测量实际施加在电极上的冲击电压。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，采用冲击电压发生器作为设备的激励电压，该发生器可产生雷电冲击电压和操作冲击电压，冲击电压通过高压套管引入试验腔体中的高压导杆上，试验腔体采用与实际GIS设备材料一致的铝制金属外壳，模拟实际GIS设备结构，试验腔体接地，试验腔体内充SF6气体，气体气压可任意调节。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，在高压导杆上串联一个高压电阻和一个高压电感，对地并联一个高压电容，用以模拟一段长度的实际GIS设备高压导杆的电阻和电感及对地电容，其具体数值可根据实际设备的结构计算得到，不同的数值代表了不同的导杆长度，在导杆的尾部串联有匹配电阻，匹配电阻的值与试验腔体波阻抗的值相等，用以避免波的折反射。本专利技术的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统的用途，其特征在于，所述电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统可用于研究气体组合电器实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性，本专利技术利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，可用以研究冲击电压在气体组合电器中不同位置时实际波形下的SF6气体击穿特性。本专利技术的优点和效果是:本专利技术的电器冲击电压传播特性紧凑型试验系统，所述电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统可用于研究气体组合电器实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性，本专利技术利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，可用以研究冲击电压在气体组合电器中不同位置时实际波形下的SF6气体击穿特性。掌握GIS设备中实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性，对于GIS绝缘设计、故障分析及掌握GIS绝缘的基本绝缘特性具有重要意义。本专利技术利用集中参数代替分布参数，则可用较小的试验腔体模拟实际的大尺度设备。在高压导杆上串联一个高压电阻和一个高压电感，对地并联一个高压电容，用以模拟一段长度的实际GIS设备高压导杆的电阻和电感及对地电容，其具体数值可根据实际设备的结构计算得到，不同的数值代表了不同的导杆长度。将试验电极的高压部分与高压导杆相连，试验电极承受此处的冲击电压。利用内置在腔体内的电容分压器获得作用在试验电极上的实际冲击电压波形。高压导杆尾部串联匹配电阻与外壳相连。匹配电阻的阻值与高压导杆波阻抗值一致，避免波的折反射引起的波形畸变。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述高压电阻、高压电感及对地电容等集中参数可调，用以模拟不同长度和不同电压等级的设备。实际试验中，根据试验的需要，可以灵活调整各参赛，例如取：冲击电压发生器参数可根据需要进行选取，集中参数的各个参数值、试验电极的间距及形状等均可根据需要进行选取。附图说明图1为本专利技术的应用示意图。具体实施方式以下结合具体实施方式对本专利技术作进一步详细描述：实施例1本专利技术的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器1、高压导线2、套管3、GIS外壳4、高压电阻5、高压电感6、对地电容7、内置于GIS腔体里面的分压器8、试验电极9及匹配电阻10，利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述高压电阻、高压电感及对地电容等集中参数可调，用以模拟不同长度和不同电压等级的设备。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，将所述分压器放置在被试腔体内部，用以测量实际施加在电极上的冲击电压。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，采用冲击电压发生器作为设备的激励电压，该发生器可产生雷电冲击电压和操作冲击电压，冲击电压通过高压套管引入试验腔体中的高压导杆上，试验腔体采用与实际GIS设备材料一致的铝制金属外壳，模拟实际GIS设备结构，试验腔体接地，试验腔体内充SF6气体，气体气压可任意调节。所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，在高压导杆上串联一个高压电阻和一个高压电感，对地并联一个高压电容，用以模拟一段长度的实际GIS设备高压导杆的电阻和电感及对地电容，其具体数值可根据实际设备的结构计算得到，不同的数值代表了不同的导杆长度，在导杆的尾部串联有匹配电阻，匹配电阻的值与试验腔体波阻抗的值相等，用以避免波的折反射。本专利技术的电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统的用途，其特征在于，所述电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统可用于研究气体组合电器实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性，本专利技术利用集中参数模拟本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器（1）、高压导线（2）、套管（3）、GIS外壳（4）、高压电阻（5）、高压电感（6）、对地电容（7）、内置于GIS腔体里面的分压器（8）、试验电极（9）及匹配电阻（10），利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。

【技术特征摘要】
1.一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器（1）、高压导线（2）、套管（3）、GIS外壳（4）、高压电阻（5）、高压电感（6）、对地电容（7）、内置于GIS腔体里面的分压器（8）、试验电极（9）及匹配电阻（10），利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。2.根据权利要求1所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述高压电阻、高压电感及对地电容等集中参数可调，用以模拟不同长度和不同电压等级的设备。3.根据权利要求1所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，将所述分压器放置在被试腔体内部，用以测量实际施加在电极上的冲击电压。4.根据权利要求1所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，采用冲击电压发生器作为设备的激励电压，该发生器可产生雷电冲击电压和操作冲击电压，冲...

【专利技术属性】
技术研发人员：康钧，李军浩，麻守孝，王生杰，李渊，张亮，赵德祥，彭洁，王生富，杨韬辉，林万德，蒋玲，马旭东，于鑫龙，韩旭涛，
申请(专利权)人：国网青海省电力公司电力科学研究院，西安交通大学，国网青海省电力公司，国家电网有限公司，青海电研科技有限责任公司，
类型：发明
国别省市：青海,63