專利名稱：一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法，是一種綜合考慮被試設(shè)備試驗(yàn)電壓、不同裕度系數(shù)、不同類型電極放電特性曲線等條件的最小絕緣距離選擇方法，可為不同規(guī)格參數(shù)沖擊電壓發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)安裝定位提供參考依據(jù)。
背景技術(shù)：
隨著超、特高壓輸變電工程的發(fā)展，沖擊電壓發(fā)生器已成為各高壓實(shí)驗(yàn)室開展雷電、操作沖擊試驗(yàn)重要設(shè)備之一。其電壓和容量隨電力系統(tǒng)電壓等級(jí)提升而不斷提高，數(shù)千千伏沖擊電壓發(fā)生器在國(guó)內(nèi)外已很普遍。由于沖擊電壓發(fā)生器電壓較高，如何合理選擇其絕緣凈空距離，在保證設(shè)備正常使用同時(shí)，不造成因絕緣距離欠缺導(dǎo)致對(duì)四周墻壁、接地體異常放電現(xiàn)象發(fā)生，成為新建實(shí)驗(yàn)室必須考慮的重要問(wèn)題。
目前，存在實(shí)驗(yàn)室沖擊電壓發(fā)生器使用時(shí)由于凈空距離不夠而對(duì)周邊物體放電發(fā)生的情況，致使很多高電壓試驗(yàn)無(wú)法正常開展，從一定程度上降低了沖擊電壓發(fā)生器的使用效率，造成設(shè)備資源浪費(fèi)，情況嚴(yán)重的，將會(huì)造成工程項(xiàng)目進(jìn)展滯后的嚴(yán)重后果。同時(shí)，有的新建實(shí)驗(yàn)室為了留足絕緣距離而盲目增大絕緣距離，造成實(shí)驗(yàn)室建造成本大幅提升，設(shè)計(jì)方案難以通過(guò)審查。因此，本發(fā)明在綜合考慮被試設(shè)備試驗(yàn)電壓、不同裕度系數(shù)、不同類型電極放電特性曲線等條件下提出一種適用于不同規(guī)格參數(shù)沖擊電壓發(fā)生器絕緣凈空間距離選擇的方法。目前國(guó)內(nèi)還沒(méi)有適用于沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法的相關(guān)文獻(xiàn)報(bào)道。有鑒于此，有必要提供一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法，以解決上述問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提出一種綜合考慮被試設(shè)備試驗(yàn)電壓、不同裕度系數(shù)、不同類型電極放電特性曲線等條件下的沖擊電壓發(fā)生器絕緣凈空間距離選擇方法，為實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)設(shè)備安裝定位提供參考依據(jù)。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法，其特征在于，包括以下步驟
O依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定試驗(yàn)設(shè)備的額定電壓％
根據(jù)所開展的試驗(yàn)類型、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求確定沖擊試驗(yàn)電壓vw，沖擊試驗(yàn)設(shè)備額定電壓"N為
Uti=K1-K2-K^U,
其中，A為絕緣研究裕度系數(shù)X2為試驗(yàn)設(shè)備本身絕緣裕度系數(shù)X3為大容量負(fù)載引起設(shè)備效率降低的修正系數(shù)；
2)開展放電試驗(yàn)得到放電電壓與距離關(guān)系曲線
選擇均壓環(huán)、導(dǎo)線兩種典型電極對(duì)模擬鐵塔分別開展標(biāo)準(zhǔn)雷電、操作沖擊放電，在研究間隙范圍內(nèi)，利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生波前時(shí)間為I. 2 μ s,半峰值時(shí)間為50 μ s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波以及波前時(shí)間為250μ S，半峰值時(shí)間為2500μ s的標(biāo)準(zhǔn)操作波，試驗(yàn)采用升降法加壓程序，即間隙耐受后，逐級(jí)不斷升高試驗(yàn)電壓直至放電發(fā)生，之后降低試驗(yàn)電壓，若仍放電，繼續(xù)降低試驗(yàn)電壓；若間隙耐受則升高試驗(yàn)電壓，重復(fù)以上過(guò)程，對(duì)雷電沖擊試驗(yàn)及操作沖擊放電試驗(yàn)均進(jìn)行多次沖擊放電，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以得到雷電沖擊與操作沖擊的50%概率放電電壓，將各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合可繪成放電特性曲線；
3)根據(jù)試驗(yàn)曲線確定必要絕緣凈空距離
根據(jù)沖擊電壓發(fā)生器各點(diǎn)高度對(duì)應(yīng)不同電壓，可分別查出對(duì)應(yīng)間隙距離，以各點(diǎn)為圓心，對(duì)應(yīng)間隙距離為半徑作圓弧，即可得到對(duì)應(yīng)圓弧包絡(luò)線，從而得出設(shè)備絕緣距離的邊沿線。本發(fā)明的有益效果是本方法是綜合考慮被試設(shè)備試驗(yàn)電壓、不同裕度系數(shù)、不同類型電極放電特性曲線等條件下提出的一種適用于不同規(guī)格參數(shù)沖擊電壓發(fā)生器絕緣凈空間距離選擇方法，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)室沖擊試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝定位提供參考。·


圖I-圖4所示為通過(guò)在特高壓戶外試驗(yàn)場(chǎng)開展沖擊放電試驗(yàn)，選擇均壓環(huán)、導(dǎo)線2種不同類型電極進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)雷電、操作沖擊試驗(yàn)，各試品沖擊放電試驗(yàn)結(jié)果，其中
圖I是模擬導(dǎo)線對(duì)鐵塔構(gòu)架雷電沖擊試驗(yàn)結(jié)果。圖2是均壓環(huán)對(duì)鐵塔構(gòu)架雷電沖擊試驗(yàn)結(jié)果。圖3是模擬導(dǎo)線對(duì)鐵塔構(gòu)架操作沖擊試驗(yàn)結(jié)果。圖4是均壓環(huán)對(duì)鐵塔構(gòu)架操作沖擊試驗(yàn)結(jié)果。圖5-圖6所示為確定沖擊電壓發(fā)生器絕緣凈空距離方法示意圖，其中圖5為正視圖，圖6為俯視圖。
具體實(shí)施例方式為了更好地理解本發(fā)明，下面結(jié)合實(shí)施例進(jìn)一步闡明本發(fā)明的內(nèi)容，但本發(fā)明的內(nèi)容不僅僅局限于下面的實(shí)施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明作各種改動(dòng)或修改，這些等價(jià)形式同樣在本申請(qǐng)所列權(quán)利要求書限定范圍之內(nèi)。附圖中的符號(hào)說(shuō)明(圖5、圖6) :1_沖擊電壓發(fā)生器；2_墻壁；3_均壓環(huán)；4_地面;尤-設(shè)備最高點(diǎn)處額定電壓對(duì)應(yīng)最長(zhǎng)間隙距離；H-沖擊電壓發(fā)生器高度;A-地坑高度；Φ-沖擊電壓發(fā)生器外徑。本發(fā)明的一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法，包括以下步驟
O依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定試驗(yàn)設(shè)備的額定電壓U》
根據(jù)所開展的試驗(yàn)類型、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求確定沖擊試驗(yàn)電壓vw，沖擊試驗(yàn)設(shè)備額定電壓"N為
Uti=K1-K2-K^U,
其中，A為絕緣研究裕度系數(shù)X2為試驗(yàn)設(shè)備本身絕緣裕度系數(shù)X3為大容量負(fù)載引起設(shè)備效率降低的修正系數(shù)；
2)開展放電試驗(yàn)得到放電電壓與距離關(guān)系曲線選擇均壓環(huán)、導(dǎo)線兩種典型電極對(duì)模擬鐵塔分別開展標(biāo)準(zhǔn)雷電、操作沖擊放電，在研究間隙范圍內(nèi)，利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生波前時(shí)間為I. 2 μ s,半峰值時(shí)間為50 μ s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波以及波前時(shí)間為250μ S，半峰值時(shí)間為2500μ s的標(biāo)準(zhǔn)操作波，試驗(yàn)采用升降法加壓程序，即間隙耐受后，逐級(jí)不斷升高試驗(yàn)電壓直至放電發(fā)生，之后降低試驗(yàn)電壓，若仍放電，繼續(xù)降低試驗(yàn)電壓；若間隙耐受則升高試驗(yàn)電壓，重復(fù)以上過(guò)程，對(duì)雷電沖擊試驗(yàn)及操作沖擊放電試驗(yàn)均進(jìn)行多次沖擊放電，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以得到雷電沖擊與操作沖擊的50%概率放電電壓，將各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合可繪成放電特性曲線；
3)根據(jù)試驗(yàn)曲線確定必要絕緣凈空距離
根據(jù)沖擊電壓發(fā)生器各點(diǎn)高度對(duì)應(yīng)不同電壓，可分別查出對(duì)應(yīng)間隙距離，以各點(diǎn)為圓心，對(duì)應(yīng)間隙距離為半徑作圓弧，即可得到對(duì)應(yīng)圓弧包絡(luò)線，從而得出設(shè)備絕緣距離的邊沿線。下面根據(jù)具體實(shí)例對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行說(shuō)明。首先，確定沖擊試驗(yàn)電壓&，可依據(jù)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定和開展試驗(yàn)研究要求電壓大小進(jìn)行，然后對(duì)試驗(yàn)電壓^按照絕緣研究裕度系數(shù)、試驗(yàn)設(shè)備本身絕緣裕度系數(shù)、大容量復(fù)雜引起設(shè)備效率降低修正系數(shù)3個(gè)參數(shù)進(jìn)行修正。3個(gè)系數(shù)選擇可參照下表，可根據(jù)具體試驗(yàn)情況在一定范圍內(nèi)變動(dòng)，設(shè)計(jì)人員可以從試品類型，試驗(yàn)電壓的大小等實(shí)際情況出發(fā)適當(dāng)選擇。
權(quán)利要求
1.一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法，其特征在于，包括以下步驟 1)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定試驗(yàn)設(shè)備的額定電壓U》 根據(jù)所開展的試驗(yàn)類型、試驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)要求確定沖擊試驗(yàn)電壓vw，沖擊試驗(yàn)設(shè)備額定電壓"N為 Uti=K1-K2-K^U, 其中，A為絕緣研究裕度系數(shù)X2為試驗(yàn)設(shè)備本身絕緣裕度系數(shù)X3為大容量負(fù)載引起設(shè)備效率降低的修正系數(shù)； 2)開展放電試驗(yàn)得到放電電壓與距離關(guān)系曲線 選擇均壓環(huán)、導(dǎo)線兩種典型電極對(duì)模擬鐵塔分別開展標(biāo)準(zhǔn)雷電、操作沖擊放電，在研究間隙范圍內(nèi)，利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生波前時(shí)間為I. 2 μ s,半峰值時(shí)間為50 μ s的標(biāo)準(zhǔn)雷電波以及波前時(shí)間為250μ S，半峰值時(shí)間為2500μ s的標(biāo)準(zhǔn)操作波，試驗(yàn)采用升降法加壓程序，即間隙耐受后，逐級(jí)不斷升高試驗(yàn)電壓直至放電發(fā)生，之后降低試驗(yàn)電壓，若仍放電，繼續(xù)降低試驗(yàn)電壓；若間隙耐受則升高試驗(yàn)電壓，重復(fù)以上過(guò)程，對(duì)雷電沖擊試驗(yàn)及操作沖擊放電試驗(yàn)均進(jìn)行多次沖擊放電，根據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果可以得到雷電沖擊與操作沖擊的50%概率放電電壓,將各個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)數(shù)據(jù)擬合可繪成放電特性曲線； 3)根據(jù)試驗(yàn)曲線確定必要絕緣凈空距離 根據(jù)沖擊電壓發(fā)生器各點(diǎn)高度對(duì)應(yīng)不同電壓，可分別查出對(duì)應(yīng)間隙距離，以各點(diǎn)為圓心，對(duì)應(yīng)間隙距離為半徑作圓弧，即可得到對(duì)應(yīng)圓弧包絡(luò)線，從而得出設(shè)備絕緣距離的邊沿線。
全文摘要
本發(fā)明提供一種沖擊電壓發(fā)生器所需絕緣凈空距離選擇方法，包括如下步驟1)依據(jù)試驗(yàn)數(shù)據(jù)確定試驗(yàn)設(shè)備的額定電壓UN2)開展放電試驗(yàn)得到放電電壓與距離關(guān)系曲線3)根據(jù)試驗(yàn)曲線確定必要絕緣凈空距離。本方法是綜合考慮被試設(shè)備試驗(yàn)電壓、不同裕度系數(shù)、不同類型電極放電特性曲線等條件下提出的一種適用于不同規(guī)格參數(shù)沖擊電壓發(fā)生器絕緣凈空間距離選擇方法，能夠?yàn)閷?shí)驗(yàn)室沖擊試驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)場(chǎng)安裝定位提供參考。
文檔編號(hào)G01R1/28GK102914674SQ201210379248
公開日2013年2月6日 申請(qǐng)日期2012年10月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年10月9日
發(fā)明者曹晶, 萬(wàn)啟發(fā), 張勤, 谷莉莉, 許中, 全姍姍, 彭磊, 李瑋東 申請(qǐng)人:中國(guó)電力科學(xué)研究院