冲击电压发生器设计使用说明书.doc

4200kV/420kJ 气垫移动式冲击电压发生器成套试验装置设计说明书 为了满足不同电压等级的电气产品进行雷电冲击波和标准操作波试验的需要，河 南平高电气股份有限公司委托中国航天科工集团北京华天机电研究所有限公司设计 研制并提供 4200kV/420kJ 冲击电压发生器成套试验设备。 一. 设计的依据 1.使用条件: 海拔高度 ≤1000m 环境温度 -5℃~+45℃ 相对湿度 ≤90% 安装地点 户内 2.产品应遵守的标准和规范 ZBF24001-90 冲击电压试验实施细则 GB311.1-1997 高压输变电设备的绝缘配合 GB/T16927.1-1997 高电压试验技术 第 1 部分 一般试验要求 GB/T16927.2-1997 高电压试验技术 第 2 部分 测量系统 GB/T16896.1-1997 高电压冲击试验用数字记录仪 DL/T848.5-2003 高电压测试设备通用技术条件第 5 部分：冲击电压发生器 二. 主要技术参数和技术要求 1.冲击电压发生器 标称电压 ±4200kV 标称能量 420kJ 额定冲击电容量 0.0476μF 额定充电电压 ±100kV 级电容量 1.0μF 级数 21 级能量 20kJ 2.冲击电压波形参数 2-1 标准雷电波形 1.2±30%/50±20%μS 峰值处振荡不大于峰值的 5% 2-2 标准操作波形 250±20%/2500±60%μS 3 同步范围 ≥20% 4.最低输出电压 ≤10%Un 5.输出电压不稳定度 ≤1.0% 第 1 页 共 12 页 4200kV/420kJ 气垫移动式冲击电压发生器成套试验装置设计说明书 6.发生器的效率 标准雷电波(负荷 3000pF 时) ≥90% 标准操作波(负荷 3000pF 时) ≥75% 7.弱阻尼电容分压器 标称电压 ±4200kV 高压臂电容量 400pF 部分响应时间 Tα≤100nS 过冲 ≤20% 分压器精度 ±1% 8.调波装置 标称电压 2800kV 电容量 4500pF 波形参数 标准雷电波 三. 结构要求 1.冲击电压发生器本体采用塔式组合结构。具有封闭式点火系统、登高扶梯、安全操 作平台、自动接地和安全接地系统及气垫移动系统。 2.发生器可并、串联使用。 3.弱阻尼电容分压器为可移式。 四. 设备参数 1.冲击电压发生器本体 1-1 发生器本体结构(参看图 1-1) 1-1-1 本体结构为四柱方形结构，每级两只电容器分别挂在钢支架外侧，钢架之间用 环氧绝缘玻璃布板联接，组成一个整体组件。组件之间用四根环氧玻璃钢管支 撑，共二十一级，逐级叠成高压塔。 1-1-2 主 电 容 选 用 MWF100-2 脉 冲 电 容 器 ， 电 感 小 于 0.20μH ， 外 形 尺 寸 1228×375×178(mm)，单只重量 138kg。 1-1-3 调波电阻为板形结构，无感绕法，可并联使用。 1-1-4 二十一对Φ250mm 放电半球装在封闭的绝缘筒中，构成封闭的球隙放电系统， 运行中用鼓风机不断地供给过滤的干净空气。 1-1-5 球隙传动机构由 0.18kW 减速电机和变向机构组成，球距可自动跟踪和显示， 球距可在 5～100(mm)连续可调。 1-1-6 本体具有自动接地和安全接地系统，并装有登高扶梯和操作平台。 第 2 页 共 12 页 4200kV/420kJ 气垫移动式冲击电压发生器成套试验装置设计说明书 1-1-7 本体顶部装有屏蔽罩。 1-1-8 发生器本体总高度 15.51m，占地面积 5.3×4.8m2，重 25t。详见本体结构总图。 图 1-1 本体结构图 结构图中: GR 底座 IS 绝缘支柱 C1、C2 冲击电容器 F1 封闭绝缘筒 T 变压器 SF 放电球隙 FA 球隙传动电机 FG 鼓风机 Rc 充电电阻 第 3 页 共 12 页 4200kV/420kJ 气垫移动式冲击电压发生器成套试验装置设计说明书 Rf 波前电阻 Rt1、Rt2 半峰值电阻 PF 放电间隙 Cj 级间耦合电容 Rerd1、Rerd2 充电保护电阻 Rm 电阻分压器 IE 脉冲电容分压器 Tr 脉冲电压放大器 EE 安全接地装置 ES 自动接地装置 Kp、Fp 翻板、操作平台 IL 登高扶梯 WA 电阻支架 SA 短路杆支架 PB 屏蔽罩 Pc 控制柜 DI 警灯 JD 警铃 QD 气垫移动系统 1-2.分压器 弱阻尼电容分压器由六节 MWF700-2400 型脉冲电容串联组成，耐压 4200kV， 高压臂电容量 407.944pF。低压臂电容量 1.575μF，由数只 DC1000V 的独石电容 并联而成，变比约为 3862:1；分压器总高度 15.32m，占地面积为 6.5×6.5m2。 五. 电气原理 1.