一种改进的避雷器冲击电流试验回路参数设计方法

在对避雷器进行冲击电流试验时,回路电阻具有非线性变化特性,回路输出波形参数的准确估算比较困难。本文通过分析非线性试品对冲击电流试验回路输出波形的影响,提出一种改进的非线性试品冲击电流试验回路参数的设计方法,主要思想为根据负载的特性、充电电容和试验冲击电流波形参数的要求,在欠阻尼条件下设计回路参数。然后将本文的方法与以往在临界阻尼条件下的设计方法进行对比,本方法的优越性主要体现在它能在主电容既定的条件下给出精确的调波电阻的范围。调试过程中只需要调节调波电阻的大小,简化了调波过程、提高了调波成功率。最后通过实际冲击电流试验验证了本文所提方法的有效性。     

冲击电流发生器的理论分析

避雷器阀片要求作多种波形和不同幅值的冲击电流试验,因此提出了满足这种要求的多种波形冲击电流发生器的参数选择方法,成功研制了多种波形冲击电流发生器.     

剩余电流保护器抗浪涌电流冲击性能的方法研究

浪涌电流冲击试验本身方法的不恰当,可能导致试品在试验过程中损毁。以电子式1P+N剩余电流保护器为分析对象,结合浪涌电流发生器及试验电路的原理,阐述了该类剩余电流保护器因测试设备影响而产生故障的原因,针对3 000 A浪涌电流冲击试验中试品RCD发生故障开展分析并提出了改进措施。     

电力变压器雷电冲击试验波形的电阻调节

分析了波头电阻与波尾电阻的特性，提出通过调节波头电阻与波尾电阻来调节雷电冲击试验波形的新方法。     

智能化冲击电流试验系统

研究开发了一套基于可编程逻辑控制器(PLC)、晶闸管可控充电函数技术、光纤技术、触摸屏技术在内的智能化冲击电流试验系统,该试验系统采用模块式结构,分为发生器控制系统、充电整流电源、发生器本体、测量系统、数据采集处理系统5个单元,实现了在触摸屏上设置各种控制参数或操作。该系统具有自动充放电、自动接地、自动报警等功能,带有过电流和过电压等保护措施。冲击电流试验系统可通过电容、电感和电阻的不同变换组合产生1.2/50μs冲击电压和8/20μs冲击电流组合波,用以模拟各种雷电流波形,适合对各种过电压防护设备和保护器件进行雷电冲击电流试验。     

冲击电流发生器回路参数的确定

本文主要是介绍一种确定产生多种脉冲电流波形的冲击电流发生器回路中理想、通用的参数计算方法,该法已在试验中得到检验。     

陡化电容在产生毫微秒冲击电压波形中的应用

介绍了一种用陡化电容器对冲击电压发生器输出波形进行波形压缩的方法，详细阐述了其基本原理，并评估了该方法．     

浪涌保护器电气连线雷电流冲击阻抗特性探讨

为了减少雷电对电子设备的破坏,笔者通过对浪涌保护器不同规格电气连线在雷电流冲击下阻抗特性测试,提出了弱电系统防雷工程在防雷设计、施工中正确选择浪涌保护器电气连线规格及控制浪涌保护器电气连线长度的重要性,为弱电系统防雷设计提供安全、有效科学实验数据。     

冲击电压发生器雷电波的负载特性及其波形分析和改善

通过对一台4800kV/480kJ冲击电压发生器结合部分110～500kV试品在雷电波下如何满足大负荷范围内的试验要求进行了计算、波形分析和试验研究,提出一种新型的改进回路,从而提高了试验设备的负荷能力,同时也改善了试验波形的畸变,为保证试验达到IEC60—1、60—2有关标准的规定和要求创造了条件.     

电容耦合对组合波输出波形特性的影响

为研究浪涌保护器的特性,采用仿真分析并进行了大量的实验研究,得出了电容耦合对组合波短路电流波形参数的影响规律:①耦合电容的加入,显著改变了组合波短路电流的波形参数,使电流波的波前时间和半峰值时间减小,反极性振荡和虚拟阻抗增加。②随着耦合电容容量的增加,组合波短路电流波形的波前时间和半峰值时间增加,反极性振荡和虚拟阻抗减小,当电容容量增至无限大时,短路电流波形参数和未加任何耦合组件时相同。③压敏电阻负载条件下,耦合电容对组合波短路电流波形的波前时间、半峰值时间以及反极性振荡和虚拟电阻较无负载时的参数值偏小。研究结果对组合波回路的设计提供了一定的理论指导。     

负荷对冲击电压发生器输出能力的影响研究

冲击电压试验中,GIS和高压电缆试品的负载电容可达3 000 pF至10 000 pF。为满足这种大负荷试品的冲击试验输出波形要求,对设计中未考虑大电容试品的常规发生器,需要通过改造提高其输出能力。以15级的3 000 kV冲击电压发生器为例,应用ATP暂态电磁仿真软件建立发生器模型,对在发生器输出端串入高压阻容元件这种改进电路方法进行仿真。定量分析了发生器负载、总电感和等效波头电阻对输出波形的影响,以及输出效率随负载的变化。大负载情况下应用这种改进措施后,发生器的负载能力可从4 000 pF提高到11 000 pF,波形过冲可控制在10%以内。对于高压引线的长度限制也给出了建议。     

7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的输出电压特性

介绍了国家电网公司特高压直流试验基地户外冲击试验场的7 200 kV/480 kJ冲击电压发生器的结构特点,并对该冲击电压发生器的雷电冲击电压、标准操作冲击电压、500 ms 和1 000 ms长波头操作冲击电压的输出特性进行了试验研究。试验结果表明：雷电冲击输出电压幅值达到了6 271 kV,标准操作冲击电压的棒板间隙耐受电压和击穿电压分别达到了3 844和4 845 kV。表明该冲击电压发生器可以满足±800 kV特高压直流输电技术和更高电压等级输电技术的试验要求。     

Analysis of Oscillating and Non-oscillating Impulse Waveform for High-Voltage Impulse Test using the Roots of Biquadratic Equation

This paper describes the waveform analysis of impulse voltage or impulse current. The analysis is accomplished by solving the biquadratic equation for the lightning impulse test circuit. Three discriminants classify the solutions into nine categories. Some calculations using the roots of biquadratic equation demonstrate the effectiveness of the analysis. For example, the overshoot or oscillating impulse superposed on standard lightning impulse voltage is calculated as the magnitude of relative overshoot. The polarity reversal waveform together with the double frequency oscillation or without oscillation is analyzed, which is not expressed by the third-order differential equation. The analyses also clarify the relationship between the waveform and the circuit parameters. This means that the definition of relative overshoot magnitude based on the base curve for oscillating impulse or overshoot is supported by the theory. © 2009 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by John Wiley & Sons, Inc.     

MOA冲击电流模型的建模仿真及试验研究

为保证金属氧化物避雷器(metal oxide arrester,MOA)的质量,在出厂试验或验收试验等中常采用冲击电流发生器模拟雷电流来检验设备耐受冲击电流稳定的能力。仿真分析中直接采用雷电流函数模型代替冲击电流回路来研究MOA的非线性特性,忽略了电流波形差异对负载特性的影响。文中介绍了雷电流模型的研究现状,分析了冲击电流发生回路与常用雷电流模型的基础理论,选取双指数函数模型、Heidler函数模型、脉冲函数模型,并基于MATLAB/Simulink搭建仿真电路,结合试验数据进行仿真分析,给出了ATP-EMTP软件中常用模型的波形参数。研究结果可为后续MOA在特快速瞬态过电压的特性研究、电路模型仿真分析及防雷研究提供参考。     

便携式SPD测试仪组合波发生器的仿真与试验

为检测现场用电涌保护器是否损坏、老化,通常要测量直流1mA电压.泄漏电流以及冲击组合波下的SPD动作特性[1].本文通过电路参数计算和EMTP-ATP仿真电路元件对输出波形的影响,得出了波头时间主要由电感决定,波尾时间主要由电容量和放电回路的总等效阻抗决定.并在此基础上研制出最大幅值为6kV/3kA的冲击组合波发生器....     

接地装置冲击大电流试验系统研制及杆塔接地冲击特性测试

为模拟真实雷电冲击电流在接地装置及其周围土壤中的散流过程,准确掌握接地装置的冲击特性,研制了接地装置的冲击大电流试验系统。在大量仿真计算和系统方案论证的基础上,提出了围绕直径40m圆环形回流电极均匀对称布置的4台分体式冲击大电流发生器的技术方案,其中单台冲击电流发生器的充电电压可达1 000kV,该系统可在负载大于4Ω的情况下产生峰值为100kA、波形为8μs/20μs的标准雷电冲击电流。测量得到的地表、回流电极地电位升分布均匀,证实了试验冲击电流地中分布与真实雷电流地中分布的等效性。针对该系统提出了工频、冲击接地电阻的修正公式。通过试验得到了典型杆塔接地装置在8μs/20μs、2.6μs/50μs冲击电流作用下的冲击特性曲线。该曲线表明在低电阻率土壤中该装置的冲击接地电阻随冲击电流峰值的变化并不显著。