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(yàn)的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于高電壓絕緣技術(shù)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(yàn)的裝置。
背景技術(shù)：
在傳統(tǒng)的輸電線路設(shè)計(jì)中，一般不考慮導(dǎo)線上運(yùn)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(dǎo)線上，且幅值較高，因此研究預(yù)先 存在的直流電壓對一次設(shè)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(yàn)研究中，針對沖擊電壓發(fā)生器的保護(hù)一般采用 球隙保護(hù)的方案，其應(yīng)用為實(shí)驗(yàn)室低電壓等級的試驗(yàn)研究，且一般在低海拔地區(qū)進(jìn)行。相比 較于球隙，采用隔離電容來保護(hù)沖擊電壓發(fā)生器，具有對疊加電壓波形影響小、傳導(dǎo)沖擊能 力好等優(yōu)點(diǎn)。為滿足高海拔地區(qū)特高壓等級聯(lián)合試驗(yàn)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(yàn)的裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)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(dǎo)沖擊能力好的用于高海拔地區(qū)直流疊加沖擊電壓試驗(yàn)裝置。本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的。一種用于高海拔地區(qū)直流和沖擊疊加電壓試驗(yàn)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(yàn)對象、高壓保護(hù)電阻、直流電壓測量系統(tǒng)、限 流保護(hù)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?jīng)_擊電壓測量系統(tǒng)和試驗(yàn)對象；直流電壓發(fā)生器輸出直流電壓波形到 限流保護(hù)電阻的輸入，限流保護(hù)電阻輸出直流電壓波形到直流電壓發(fā)生器保護(hù)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(hù)電阻的輸出直流電壓波形到?jīng)_擊電壓測量系統(tǒng) 和試驗(yàn)對象。試驗(yàn)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(yàn)對象之間連接有高壓保護(hù)電阻和直流電壓發(fā)生 器系統(tǒng)自帶電阻；高壓保護(hù)電阻采用水電阻的結(jié)構(gòu)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(yīng)能防止施加的操作沖擊電壓作 用下的沿面閃絡(luò)。根據(jù)直流電壓發(fā)生器和沖擊電壓發(fā)生器的系統(tǒng)參數(shù)匹配，保護(hù)電阻的阻 值1(Γ20Μ ，其內(nèi)部可通過調(diào)節(jié)充水的電阻率來實(shí)現(xiàn)，長度為2(T25m，被兩個絕緣支柱架起 距地面不小于20m，適應(yīng)海拔高度100(T2000m范圍內(nèi)，耐受2500kV操作沖擊電壓作用下的 外絕緣閃絡(luò)。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(jié)果對輸出電壓的波形無較大影響。根據(jù)直流電壓發(fā)生器和沖擊電壓發(fā)生器的系統(tǒng)參數(shù)匹配計(jì)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(yīng)海拔高度為100(T2000m范圍內(nèi)，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(dǎo)沖擊能力好的顯 著優(yōu)點(diǎn)。


圖1為本發(fā)明直流疊加沖擊電壓試驗(yàn)裝置結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2為本發(fā)明直流疊加沖擊電壓試驗(yàn)裝置原理圖3為高壓隔離電容及高壓保護(hù)電阻安裝示意圖； 圖4為直流疊加沖擊電壓試驗(yàn)平面布置實(shí)施圖。圖中標(biāo)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(yàn)對象，5-高壓保護(hù)電阻，6-直流電壓測量系統(tǒng)，7-限流保護(hù)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(gòu)架。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明的試驗(yàn)裝置做進(jìn)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(yàn)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(yàn)對象4、高壓保護(hù)電阻5、 直流電壓測量系統(tǒng)6、限流保護(hù)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(hù)電阻5由絕緣材料圓柱管以及鹽水構(gòu)成，阻值1(Γ20Μ ，長度 2(T25m，內(nèi)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(gòu)成，電容量300(T5000pF， 結(jié)構(gòu)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(yàn)裝置的應(yīng)用。仿真桿塔的橫擔(dān)、立柱和絕緣子串型及布置參照實(shí)際 工程設(shè)計(jì)采用的設(shè)計(jì)圖紙加工制作。模擬導(dǎo)線和懸掛導(dǎo)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(shè)計(jì)，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(shè)計(jì)，滿足戶外 長期使用，能長期耐受強(qiáng)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(shè)計(jì)。高壓隔離電容2的額定電容為5000pF，長度為6m，其結(jié)構(gòu)如圖3所示。外殼均采 用帶傘裙的復(fù)合絕緣套管，套管的外絕緣按海拔高度2000m設(shè)計(jì)，耐高強(qiáng)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(shè) 計(jì)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(hù)電阻5采用水電阻結(jié)構(gòu)形式，其額定電阻為10ΜΩ，長度為20m，外殼均采 用帶傘裙的復(fù)合絕緣套管，套管的外絕緣按海拔高度2000m設(shè)計(jì)，耐高強(qiáng)度紫外老化。高壓保護(hù)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(shè) 計(jì)且?guī)в卸鄠€均壓環(huán)。高壓保護(hù)電阻5可以承受海拔2000m條件下操作沖擊2500kV。
試驗(yàn)在南方電網(wǎng)昆明特高壓試驗(yàn)研究基地(海拔2000m)的戶外試驗(yàn)場進(jìn)行。疊加 試驗(yàn)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(chǎn)生，同時高 壓引線11作用在試驗(yàn)對象4上。7200kV沖擊電壓發(fā)生器10產(chǎn)生的沖擊電壓通過隔離電容 2作用于試驗(yàn)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(jìn)行測量與記錄。士 1600kV直流電壓發(fā)生器12產(chǎn)生的直 流電壓通過保護(hù)電阻7和5作用于試驗(yàn)對象4上。保護(hù)水電阻5安裝于士 1600kV直流電 壓分壓器6與試驗(yàn)對象4之間。試驗(yàn)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(shí)現(xiàn)直流和沖擊疊加疊加電 壓形式的輸出。
權(quán)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(yàn)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(yàn)對象(4)、高壓保護(hù)電阻 (5 )、直流電壓測量系統(tǒng)(6 )、限流保護(hù)電阻(7 )和直流電壓發(fā)生器(8 )依序連接組成。
2.如權(quán)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(yàn)的裝置，其特征 在于，高壓保護(hù)電阻(5)由絕緣材料圓柱管以及鹽水構(gòu)成，阻值1(Γ20Μ ，長度2(T25m，內(nèi)徑 為4(T80cm，被兩個絕緣支柱架起距地面不小于20m。
3.如權(quán)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(yàn)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(gòu)成，電容量300(T5000pF，結(jié)構(gòu)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(yàn)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(yàn)對象(4)、高壓保護(hù)電阻(5)、直流電壓測量系統(tǒng)(6)、限流保護(hù)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(dú)立調(diào)節(jié)，能夠根據(jù)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(dǎo)沖擊能力好的顯著優(yōu)點(diǎn)。
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(quán)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(yàn)研究院(集團(tuán))有限公司, 南方電網(wǎng)科學(xué)研究院有限責(zé)任公司