氣體放電特性方法及裝置的制造方法
【專利說明】
所屬技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明屬于氣體絕緣封閉組合電器(GIS)絕緣缺陷防護(hù)領(lǐng)域，具體涉及一種研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]氣體絕緣封閉組合電器(GIS)，也稱SF6封閉組合電器，內(nèi)部沖有一定壓力的SF6氣體作為絕緣介質(zhì)，具有良好的絕緣性能，被越來越廣泛地用于電力系統(tǒng)中。
[0003]GIS設(shè)備在運(yùn)行過程中除了承受正常的交流電壓外，不可避免地會受到雷電波和操作波等沖擊電壓的作用，此時(shí)GIS設(shè)備處于交流疊加沖擊電壓的作用下，特別是對于一些特高壓線路，由于其承受交流電壓幅值較高，相對于雷電波已不可忽略。因此，研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體的放電特性對于GIS的絕緣優(yōu)化具有重要意義。
[0004]國內(nèi)外以往的研究往往集中在SF6氣體單獨(dú)受到交流電壓或沖擊電壓下的放電特性，對于交流疊加沖擊電壓下的放電特性鮮有研究。然而，由上文分析可知，GIS在實(shí)際運(yùn)行中會不可避免地受到交流疊加沖擊電壓的作用，因此提出一種研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的方法十分必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]鑒于上述缺陷，根據(jù)交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性研究的缺失及研究的必要性，本發(fā)明提供了一種系統(tǒng)研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的方法及裝置。
[0006]其主要技術(shù)方案如下:
[0007]—種研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的方法，通過輔助電路將工頻變壓器與陡前沿沖擊電壓發(fā)生器相連接，從而產(chǎn)生交流疊加沖擊電壓，并將該交流疊加沖擊電壓施加于SF6氣體以獲得其放電特性。
[0008]進(jìn)一步的，通過調(diào)節(jié)交流電壓與沖擊電壓的幅值、沖擊電壓波形、沖擊電壓的極性，從而獲得不同交流疊加沖擊電壓下SF6氣體的放電特性，并獲得上述參數(shù)對SF6氣體放電特性的影響。
[0009]更進(jìn)一步的，其具體包括如下步驟:
[0010]S1.固定沖擊電壓波形與極性，選擇一初始交流電壓值，在交流電壓峰值處施加沖擊電壓，不斷變化沖擊電壓幅值，得到交流電壓與沖擊電壓幅值比值對SF6氣體擊穿電壓的影響規(guī)律；
[0011]S2.固定交流電壓與沖擊電壓幅值及沖擊電壓波形，分別在交流電壓正極性峰值處施加正極性沖擊電壓，在負(fù)極性峰值處施加負(fù)極性沖擊電壓，比較擊穿電壓的大小，掌握交流疊加沖擊電壓極性對SF6氣體擊穿電壓的影響規(guī)律；
[0012]S3.固定交流電壓與沖擊電壓的幅值、沖擊電壓的極性，不斷變化沖擊電壓波頭時(shí)間，對比得到?jīng)_擊電壓波形對疊加電壓下SF6氣體放電特性的影響規(guī)律。
[0013]對應(yīng)于上述研究方法，本發(fā)明還提出了一種研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的裝置:
[0014]該裝置包括工頻變壓器、陡前沿沖擊電壓發(fā)生器以及輔助電路，所述輔助電路將工頻變壓器與陡前沿沖擊電壓發(fā)生器9相連接，從而產(chǎn)生交流疊加沖擊電壓，并將該交流疊加沖擊電壓施加于SF6氣體以獲得其放電特性。
[0015]進(jìn)一步的，所述陡前沿沖擊電壓發(fā)生器包括中儲電容、觸發(fā)球隙、波頭電阻、波尾電阻，通過更換波頭電阻，改變沖擊電壓波形參數(shù)，使得波頭變化變?yōu)樵?.0Sys?1.2ys范圍，波尾時(shí)間48.5ys。
[0016]更進(jìn)一步的，所述輔助電路包括第一保護(hù)電阻、保護(hù)球隙、第二保護(hù)電阻、隔離球隙，具體的，所述變壓器處第一保護(hù)電阻與保護(hù)球隙起到保護(hù)變壓器的作用，防止陡前沿沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生的沖擊電壓作用在變壓器上造成損傷；同時(shí)，陡前沿沖擊電壓發(fā)生器處隔離球隙起到隔離作用，防止交流高壓持續(xù)作用在陡前沿沖擊電壓發(fā)生器上對其造成損害;當(dāng)輸出沖擊電壓時(shí)，隔尚球隙擊穿，交流電壓與沖擊電壓疊加。
[0017]更進(jìn)一步的，所述輔助電路還包括移相觸發(fā)裝置，自動觸發(fā)陡前沿沖擊電壓發(fā)生器中的觸發(fā)球隙，由此控制疊加沖擊電壓時(shí)交流電壓的相位。
[0018]更進(jìn)一步的，所述裝置還包括有機(jī)玻璃制成的實(shí)驗(yàn)罐體，其中充滿SF6氣體，并設(shè)有高壓電極，交流疊加沖擊電壓通過所述高壓電極施加于SF6氣體。
[0019]更進(jìn)一步的，所述裝置還包括高壓臂電容、低壓臂電容、示波器，采用由高壓臂電容和低壓臂電容組成的電容分壓器連接示波器14測量輸出交流疊加沖擊波形。
[0020]可見，根據(jù)本發(fā)明所提供研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的方法及裝置，可以產(chǎn)生交流疊加沖擊電壓，還可以通過調(diào)節(jié)交流電壓與沖擊電壓幅值、沖擊電壓波形等參數(shù)，從而控制該交流疊加沖擊電壓波形，以便系統(tǒng)研究不同交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性，具有操作簡單、便于推廣等特點(diǎn)。
【附圖說明】
[0021]圖1是本發(fā)明一個實(shí)施例中研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的裝置電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0023]在一個實(shí)施例中，公開了一種研究交流疊加沖擊電壓下SF6氣體放電特性的方法，所述方法通過輔助電路將工頻變壓器(優(yōu)選的，其輸出范圍0_400kV)與陡前沿沖擊電壓發(fā)生器(優(yōu)選的，其輸出范圍O?100kV)相連接，從而產(chǎn)生交流疊加沖擊電壓，并將該交流疊加沖擊電壓施加于SF6氣體以獲得其放電特性。
[0024]進(jìn)一步的，通過所述方法可以方便調(diào)節(jié)交流電壓與沖擊電壓的幅值、沖擊電壓波形、沖擊電壓的極性等參數(shù)，從而模擬不同交流疊加沖擊電壓下SF6氣體的放電特性，并獲得上述參數(shù)對SF6氣體放電特性的影響。
[0025]在一個具體實(shí)施例中，可以同時(shí)研究交流電壓與沖擊電壓幅值比值、沖擊電壓波形、沖擊電壓極性等參數(shù)對SF6氣體放電特性的影響，具體包括如下步驟:
[0026]S1.固定沖擊電壓波形與極性，選擇一初始交流電壓值，在交流電壓峰值處施加沖擊電壓，不斷變化沖擊電壓幅值，得到交流電壓與沖擊電壓幅值比值對SF6氣體擊穿電壓的影響規(guī)律；
[0027]S2.固定交流電壓與沖擊電壓幅值及沖擊電壓波形，分別在交流電壓正極性峰值處施加正極性沖擊電壓，在負(fù)極性峰值處施加負(fù)極性沖擊電壓，比較擊穿電壓的大小，掌握沖擊電壓極性對SF6氣體擊穿電壓的影響規(guī)律；
[0028]S3.固定交流電壓與沖擊電壓的幅值、沖擊電壓的極性，不斷變化沖擊電壓波頭時(shí)間，對比得到?jīng)_擊電壓波形對疊加電壓下SF6氣體放電特性的影響規(guī)律。
[0029]在上述具體實(shí)施例中，可進(jìn)一步對所有步驟中各個參數(shù)及其變化進(jìn)行具體優(yōu)化設(shè)定，例如:步驟SI中，首先固定沖擊電壓為正極性標(biāo)準(zhǔn)雷電波，選擇初始交流電壓值為200kV，在交流電壓峰值處施加沖擊電壓，沖擊電壓幅值從10kV開始，每次增大50kV，觀察SF6氣體擊穿電壓的變化，得到交流電壓與沖擊電壓幅值比值對SF6氣體放電特性的影響;步驟S2中，固定交流電壓為200kV，沖擊電壓為400kV，波形為標(biāo)準(zhǔn)雷電波，分別在交流電壓正極性峰值處施加正極性沖擊電壓，在負(fù)極性峰值處施加負(fù)極性沖擊電壓，比較擊穿電壓的大小，得到SF6氣體在疊加電壓下的極性效應(yīng);步驟S3中，固定交流電壓幅值為200kV，沖擊電壓為400kV的正極性標(biāo)準(zhǔn)雷電波，分別使沖擊電壓波頭時(shí)間為0.08ys,0.2ys，0.4ys，0.8μs，1.2ys，觀察不同波頭時(shí)間下SF6氣體的擊穿電壓，掌握沖擊電壓波形對疊加電壓下SF6氣體放電特性的影響規(guī)律。
[0030]更進(jìn)一步