專利名稱：一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明屬于高電壓絕緣技術范疇，特別是輸出較高電壓情況下的用于高海拔地 區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置。
背景技術：
在傳統(tǒng)的輸電線路設計中，一般不考慮導線上運行電壓對沖擊放電特性的影響。 而在特高壓直流輸電工程中，由于直流電壓持續(xù)施加在導線上，且幅值較高，因此研究預先 存在的直流電壓對一次設備絕緣和空氣間隙沖擊放電特性的影響就值得考慮。在已有的直流和沖擊疊加電壓試驗研究中，針對沖擊電壓發(fā)生器的保護一般采用 球隙保護的方案，其應用為實驗室低電壓等級的試驗研究，且一般在低海拔地區(qū)進行。相比 較于球隙，采用隔離電容來保護沖擊電壓發(fā)生器，具有對疊加電壓波形影響小、傳導沖擊能 力好等優(yōu)點。為滿足高海拔地區(qū)特高壓等級聯合試驗的需求，本發(fā)明提出一種用于高海拔 地區(qū)直流疊加沖擊電壓試驗的裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現有技術存在的缺陷和不足而提供一種具有對疊 加電壓波形影響小、傳導沖擊能力好的用于高海拔地區(qū)直流疊加沖擊電壓試驗裝置。本發(fā)明的目的是通過如下技術方案來實現的。一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置，本發(fā)明按照由沖擊電壓發(fā) 生器、高壓隔離電容、沖擊電壓測量系統(tǒng)、試驗對象、高壓保護電阻、直流電壓測量系統(tǒng)、限 流保護電阻和直流電壓發(fā)生器依序連接組成。本發(fā)明沖擊電壓發(fā)生器輸出沖擊電壓波形到高壓隔離電容的輸入，高壓隔離電容 輸出沖擊電壓波形到沖擊電壓測量系統(tǒng)和試驗對象；直流電壓發(fā)生器輸出直流電壓波形到 限流保護電阻的輸入，限流保護電阻輸出直流電壓波形到直流電壓發(fā)生器保護電阻和直流 電壓測量系統(tǒng)的輸入，直流電壓發(fā)生器保護電阻的輸出直流電壓波形到沖擊電壓測量系統(tǒng) 和試驗對象。試驗對象同時耐受沖擊電壓波形和直流電壓波形。本發(fā)明在直流電壓發(fā)生器和試驗對象之間連接有高壓保護電阻和直流電壓發(fā)生 器系統(tǒng)自帶電阻；高壓保護電阻采用水電阻的結構形式，作用在于其電阻阻值可限制沖擊 電壓發(fā)生器作用下直流電壓發(fā)生器端口電壓值，電阻形式應能防止施加的操作沖擊電壓作 用下的沿面閃絡。根據直流電壓發(fā)生器和沖擊電壓發(fā)生器的系統(tǒng)參數匹配，保護電阻的阻 值1(Γ20Μ ，其內部可通過調節(jié)充水的電阻率來實現，長度為2(T25m，被兩個絕緣支柱架起 距地面不小于20m，適應海拔高度100(T2000m范圍內，耐受2500kV操作沖擊電壓作用下的 外絕緣閃絡。本發(fā)明在沖擊電壓發(fā)生器1和沖擊電壓測量系統(tǒng)3之間連接有高壓隔離電容2 ； 高壓隔離電容2能隔離直流電壓發(fā)生器施加的直流電壓對沖擊電壓發(fā)生器的影響，其電容 值的選取結果對輸出電壓的波形無較大影響。根據直流電壓發(fā)生器和沖擊電壓發(fā)生器的系統(tǒng)參數匹配計算，高壓隔離電容的電容量為300(T5000pF，，長度為6、m，被兩個絕緣支柱 架起距地面不小于20m，適應海拔高度為100(T2000m范圍內，能耐受直流電壓1000kV。本發(fā)明的有益效果是，該裝置具有對疊加電壓波形影響小、傳導沖擊能力好的顯 著優(yōu)點。


圖1為本發(fā)明直流疊加沖擊電壓試驗裝置結構示意圖； 圖2為本發(fā)明直流疊加沖擊電壓試驗裝置原理圖3為高壓隔離電容及高壓保護電阻安裝示意圖； 圖4為直流疊加沖擊電壓試驗平面布置實施圖。圖中標號為1-是沖擊電壓發(fā)生器，2-高壓隔離電容，3-沖擊電壓測量系統(tǒng)，4-試 驗對象，5-高壓保護電阻，6-直流電壓測量系統(tǒng)，7-限流保護電阻，8-直流電壓發(fā)生器， 9-絕緣支柱架，10-7200kV沖擊電壓發(fā)生器，11-高壓引線，12-士 1600kV直流電壓發(fā)生器， 13-門型構架。
具體實施例方式下面結合附圖和實施例對本發(fā)明的試驗裝置做進一步說明。見圖1，圖2，圖3，圖4，用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗裝置，裝本發(fā)明 置由沖擊電壓發(fā)生器1、高壓隔離電容2、沖擊電壓測量系統(tǒng)3、試驗對象4、高壓保護電阻5、 直流電壓測量系統(tǒng)6、限流保護電阻7和直流電壓發(fā)生器8依序連接組成。本發(fā)明高壓保護電阻5由絕緣材料圓柱管以及鹽水構成，阻值1(Γ20Μ ，長度 2(T25m，內徑為4(T80cm，被兩個絕緣支柱架起距地面不小于20m。本發(fā)明高壓隔離電容2由絕緣材料圓柱管以及電容器構成，電容量300(T5000pF， 結構高度6、m，被兩個絕緣支柱架起距地面不小于20m。如圖4，試品對象4以“云南-廣東” 士SOOkV特高壓直流仿真型桿塔為例，介紹本 發(fā)明直流疊加沖擊試驗裝置的應用。仿真桿塔的橫擔、立柱和絕緣子串型及布置參照實際 工程設計采用的設計圖紙加工制作。模擬導線和懸掛導線的絕緣子及金具按照士SOOkV直 流輸電工程要求配置。7200kV沖擊電壓發(fā)生器10環(huán)氧絕緣支柱的外絕緣按海拔高度2000m設計，表面噴 涂高性能抗紫外線油漆，分壓器的電容器采用瓷套絕緣按海拔高度2000m設計，滿足戶外 長期使用，能長期耐受強紫外線的照射。士 1600kV直流電壓發(fā)生器12外殼均采用帶傘裙的瓷套管，瓷套的外絕緣按海拔 高度2000m設計。高壓隔離電容2的額定電容為5000pF，長度為6m，其結構如圖3所示。外殼均采 用帶傘裙的復合絕緣套管，套管的外絕緣按海拔高度2000m設計，耐高強度紫外老化。高壓 隔離電容2距地面20m高，由兩個絕緣支柱架9架起，支柱的外絕緣按照海拔高度2000m設 計且?guī)в卸鄠€均壓環(huán)。高壓隔離電容2可以承受海拔2000條件下直流電壓1000kV。高壓保護電阻5采用水電阻結構形式，其額定電阻為10ΜΩ，長度為20m，外殼均采 用帶傘裙的復合絕緣套管，套管的外絕緣按海拔高度2000m設計，耐高強度紫外老化。高壓保護電阻5距地面20m高，由兩個絕緣支柱架9架起，支柱的外絕緣按照海拔高度2000m設 計且?guī)в卸鄠€均壓環(huán)。高壓保護電阻5可以承受海拔2000m條件下操作沖擊2500kV。
試驗在南方電網昆明特高壓試驗研究基地(海拔2000m)的戶外試驗場進行。疊加 試驗電壓由7200kV沖擊電壓發(fā)生器10和士 1600kV直流電壓發(fā)生器12共同產生，同時高 壓引線11作用在試驗對象4上。7200kV沖擊電壓發(fā)生器10產生的沖擊電壓通過隔離電容 2作用于試驗對象4上。高壓隔離電容2安裝于7200kV沖擊電壓發(fā)生器本體10及分壓器 3之間，其施加電壓通過測量系統(tǒng)進行測量與記錄。士 1600kV直流電壓發(fā)生器12產生的直 流電壓通過保護電阻7和5作用于試驗對象4上。保護水電阻5安裝于士 1600kV直流電 壓分壓器6與試驗對象4之間。試驗過程中，試品上先施加直流電壓，并保持恒定，然后施 加沖擊電壓，疊加電壓幅值由直流和沖擊電壓分量組成，從而實現直流和沖擊疊加疊加電 壓形式的輸出。
權利要求
1.一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置，其特征在于，該套裝置由沖 擊電壓發(fā)生器(1)、高壓隔離電容(2)、沖擊電壓測量系統(tǒng)(3)、試驗對象(4)、高壓保護電阻 (5 )、直流電壓測量系統(tǒng)(6 )、限流保護電阻(7 )和直流電壓發(fā)生器(8 )依序連接組成。
2.如權利要求1所述的一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置，其特征 在于，高壓保護電阻(5)由絕緣材料圓柱管以及鹽水構成，阻值1(Γ20Μ ，長度2(T25m，內徑 為4(T80cm，被兩個絕緣支柱架起距地面不小于20m。
3.如權利要求1所述的一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置，其特征 在于，高壓隔離電容(2)由絕緣材料圓柱管以及電容器構成，電容量300(T5000pF，結構高 度6、m，被兩個絕緣支柱架起距地面不小于20m。
全文摘要
一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗的裝置，由沖擊電壓發(fā)生器(1)、高壓隔離電容(2)、沖擊電壓測量系統(tǒng)(3)、試驗對象(4)、高壓保護電阻(5)、直流電壓測量系統(tǒng)(6)、限流保護電阻(7)和直流電壓發(fā)生器(8)依序連接組成。本發(fā)明輸出電壓為直流疊加沖擊的疊加電壓形式，輸出直流電壓分量和沖擊電壓分量可分別獨立調節(jié)，能夠根據需要輸出不同直流分量和沖擊分量下的疊加電壓波形,具有對疊加電壓波形影響小、傳導沖擊能力好的顯著優(yōu)點。
文檔編號G01R31/12GK102135595SQ201110042538
公開日2011年7月27日 申請日期2011年2月22日 優(yōu)先權日2011年2月22日
發(fā)明者劉磊, 廖永力, 張福增, 李銳海, 王國利, 高超 申請人:云南電力試驗研究院(集團)有限公司, 南方電網科學研究院有限責任公司