专利名称：长波前操作冲击电压发生器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及操作冲击电压发生器，能够产生波前时间25(Vs-250(Vs的满足特高压试 验需要的操作冲击电压，其适用于进行特高压输电线路空气间隙电气试验、设备外绝缘试验, 也可延伸使用于750kV, 500kV同类试验。
背景技术：
长距离大容量输电线路，操作时产生过电压的波形与线路参数、长度以及系统构成状况 有关，尤其是百万伏级的特髙压输电线路，操作过电压的波前时间可能达数千ys，这时如果 仍然只沿用临界波前时间的操作冲击波形进行空气间隙的外绝缘试验，与系统的实际情况差 别加大。
为保证特髙压输电线路的可靠性和经济性，操作冲击电压试验希望试验电压的波形与系 统内产生的过电压波形相近，长波前时间操作冲击电压对长距离特高压输电线路外绝缘试验 的重要性就显示出来，可以说长波前时间操作冲击电压试验结果是研究选择特高压架空输电 线路操作过电压作用下空气间隙的主要依据。对于特高压输电线路，空气间隙距离直接影响 线路造价，减小间隙距离，尤其是相间距离，不但可以提高线路的传输容量(减小线路波阻 抗)，而且可以降低线路建设造价，这就要求对操作过电压产生的各种波形下空气绝缘特性进 行广泛的研究。
现有冲击电压发生器用常规方法可以产生小于1000ns的操作冲击电压，而用串级变压器 可以产生波前时间大于3000ns的操作冲击电压。这两种方法产生2500ps的操作冲击电压存在 一定难度。 发明内容
为弥补常规冲击发生器和用串级变压器不足，本实用新型目的在于提供一种长波前操作 冲击电压发生器,利用改进设计的冲击电压发生器产生1000 2500u s的长波前时间操作冲击 电压，其波前时间和幅值能满足特高压输电试验需要。其投入使用，对研究操作过电压产生 的各种波形下空气绝缘特性有重要意义，不但可以提高线路的传输容量(减小线路波阻抗)， 而且可以降低线路建设造价。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是长波前操作冲击电压发生器，其特征 在于充电电阻l、主电容3、点火装置4、波尾电阻9、主电容ll、充电电阻10串联作为冲击 发生器的一级单元；充电开关2接在两级之间，分别和两级的充电电阻一端相连，每级两端各 接有一个充电开关；波头电阻5—端接在本级的波尾电阻9和主电容11之间，另一端接在后一 级波尾电阻9和主电容3之间；冲击发生器的单元至少有12级。
如上所述的长波前操作冲击电压发生器，其特征在于冲击发生器的单元级为25级。
本实用新型的特点是每两级的充电电阻为互相并联，而不是如传统发生器的串联，级间 由充电电阻连接改为充电开关连接。使用改进的双边充电回路结构和引入充电开关，减小放 电时的能量泄漏，产生高效率的1000 2500u s的长波前时间操作冲击电压。使用改进的充电回路能减小充电电阻对充电不均匀性的影响，提高充电的速度和效率。 充电开关在发生器充电闭合，既不影响充电，还使每一级充电电压一样，每一级电压差几乎 为零，充电开关本身不需要很高耐压水平，只需要能承受一定通流水平。在放电时，开关断 开，承受一级两个电容电压，主电容只能通过波头电阻和波尾电阻放电，降低了损失，提高 了放电效率，从而能产生高效率的长波前时间操作冲击。
根据仿真计算产生2500u s波前时间操作冲击输出效率在709b以上，特高压要求长波前操 作冲击操作峰值电压2200kV以上，冲击发生器充电后串级后的总电压最低要求3150kV,至少 需要12级。
本实用新型的有益效果是，可以产生1000 2500us的长波前时间操作冲击电压，其波前 时间和幅值能满足特高压输电试验需要，幅值达到2500kV以上。
图l是现有技术的操作冲击电压发生器电路原理图。 图2是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式
图l中标号的说明Xl.充电电阻，X2.主电容，X3.波尾电阻，叉4.点火装置，X5.冲击 高压输出端，X6.试验变压器，X7.硅堆，X8.充电电阻，X9.充电电阻，X10.波头电阻，Xll. 主电容。
图2中标号的说明l.充电电阻，2.充电开关，3.主电容，4.点火装置，5.波头电阻，6. 冲击高压输出端，7.试验变压器，8.硅堆，9.波尾电阻，IO.充电电阻，1L主电容。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
本实用新型的实施例如图2所示，充电电阻l、主电容3、点火装置4、波尾电阻9、主电容 11、充电电阻10串联作为冲击发生器的一级；充电开关2接在两级之间，分别和两级的充电电 阻一端相连，每级两端各接有一个充电开关；波头电阻5—端接在本级的波尾电阻9和主电容 ll之间，另一端接在后一级波尾电阻9和主电容3之间。冲击发生器共25级，每级电压300kV, 两个主电容最大充电电压分别为士150kV,试验变压器7和硅堆8作为冲击发生器的电源，采用 全波整流电路，接在第一级之前，两个硅堆分别与第一级两个充电电阻连接。
本实用新型的冲击发生器的单元至少有12级，其单元级的级数与下列因素有关-
1) 操作冲击的波前时间对发生器效率有影响标准操作冲击波前时间250us的产生效率 为70%-80%,产生2500ix s波前时间操作冲击输出效率在7096;
2) 试品要求特高压试验要求冲击输出操作冲击峰值电压最低应在1700kV以上，峰值达 到2500kV才能完全满足试验需要。
因此冲击发生器的单元至少有12级。
在本实施例中，发生器共有25级组成，每级最大充电电压300kV，总最高充电电压7500kV。 充电开关导电材料，导通时电阻很小，开断时绝缘能耐受300kV以上电压，各级之间通过绝缘 材料传递动力开断或闭合开关。
权利要求1、长波前操作冲击电压发生器，其特征在于充电电阻(1)、主电容(3)、点火装置(4)、波尾电阻(9)、主电容(11)、充电电阻(10)串联作为冲击发生器的一级单元；充电开关(2)接在两级之间，分别和两级的充电电阻一端相连，每级两端各接有一个充电开关；波头电阻(5)一端接在本级的波尾电阻(9)和主电容(11)之间，另一端接在后一级波尾电阻(9)和主电容(3)之间；冲击发生器的单元至少有12级。
2、 如权利要求l所述的长波前操作冲击电压发生器，其特征在于冲击发生器的单 元级为25级。
专利摘要长波前操作冲击电压发生器，其特征在于充电电阻1、主电容3、点火装置4、波尾电阻9、主电容11、充电电阻10串联作为冲击发生器的一级单元；充电开关2接在两级之间，分别和两级的充电电阻一端相连，每级两端各接有一个充电开关；波头电阻5一端接在本级的波尾电阻9和主电容11之间，另一端接在后一级波尾电阻9和主电容3之间；冲击发生器的单元至少有12级。可以产生1000～2500μs的长波前时间操作冲击电压，其波前时间和幅值能满足特高压输电试验需要。其投入使用，对研究操作过电压产生的各种波形下空气绝缘特性有重要意义，不但可以提高线路的传输容量(减小线路波阻抗)，而且可以降低线路建设造价。
文档编号H02M9/00GK201130913SQ20072030038
公开日2008年10月8日 申请日期2007年12月26日 优先权日2007年12月26日
发明者万启发, 刘云鹏, 伟 胡, 梁 谢, 谢雄杰, 勇 陈, 锋 霍 申请人:国网武汉高压研究院