[發明專利]一種沖擊電壓發生器所需絕緣凈空距離選擇方法

有效

• 申請號: 201210379248.4
• 申請日: 2012-10-09
• 公開（公告）號: CN102914674A
• 公開（公告）日: 2013-02-06
• 發明（設計）人: 曹晶;萬啟發;張勤;谷莉莉;許中;全姍姍;彭磊;李瑋東
• 申請（專利權）人: 中國電力科學研究院
• 主分類號: G01R1/28
• 分類號: G01R1/28;G01R31/12
• 代理公司: 武漢帥丞知識產權代理有限公司 42220
• 代理人: 朱必武

技術領域

本發明涉及一種沖擊電壓發生器所需絕緣凈空距離選擇方法，是一種綜合考慮被試設備試驗電壓、不同裕度系數、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，可為不同規格參數沖擊電壓發生器現場安裝定位提供參考依據。

背景技術

隨著超、特高壓輸變電工程的發展，沖擊電壓發生器已成為各高壓實驗室開展雷電、操作沖擊試驗重要設備之一。其電壓和容量隨電力系統電壓等級提升而不斷提高，數千千伏沖擊電壓發生器在國內外已很普遍。由于沖擊電壓發生器電壓較高，如何合理選擇其絕緣凈空距離，在保證設備正常使用同時，不造成因絕緣距離欠缺導致對四周墻壁、接地體異常放電現象發生，成為新建實驗室必須考慮的重要問題。

目前，存在實驗室沖擊電壓發生器使用時由于凈空距離不夠而對周邊物體放電發生的情況，致使很多高電壓試驗無法正常開展，從一定程度上降低了沖擊電壓發生器的使用效率，造成設備資源浪費，情況嚴重的，將會造成工程項目進展滯后的嚴重后果。同時，有的新建實驗室為了留足絕緣距離而盲目增大絕緣距離，造成實驗室建造成本大幅提升，設計方案難以通過審查。因此，本發明在綜合考慮被試設備試驗電壓、不同裕度系數、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格參數沖擊電壓發生器絕緣凈空間距離選擇的方法。

目前國內還沒有適用于沖擊電壓發生器所需絕緣凈空距離選擇方法的相關文獻報道。有鑒于此，有必要提供一種沖擊電壓發生器所需絕緣凈空距離選擇方法，以解決上述問題。

發明內容

本發明的目的是提出一種綜合考慮被試設備試驗電壓、不同裕度系數、不同類型電極放電特性曲線等條件下的沖擊電壓發生器絕緣凈空間距離選擇方法，為實驗室試驗設備安裝定位提供參考依據。

本發明的技術方案是：一種沖擊電壓發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）依據試驗數據確定試驗設備的額定電壓U_N：

根據所開展的試驗類型、試驗標準要求確定沖擊試驗電壓U_W，沖擊試驗設備額定電壓U_N為：

U_N=K₁·K₂·K₃·U_W

其中，K_1?為絕緣研究裕度系數；K₂為試驗設備本身絕緣裕度系數；K₃為大容量負載引起設備效率降低的修正系數；

2）開展放電試驗得到放電電壓與距離關系曲線：

選擇均壓環、導線兩種典型電極對模擬鐵塔分別開展標準雷電、操作沖擊放電，在研究間隙范圍內，利用沖擊電壓發生器產生波前時間為1.2μs，半峰值時間為50μs的標準雷電波以及波前時間為250μs，半峰值時間為2500μs的標準操作波，試驗采用升降法加壓程序，即間隙耐受后，逐級不斷升高試驗電壓直至放電發生，之后降低試驗電壓，若仍放電，繼續降低試驗電壓；若間隙耐受則升高試驗電壓，重復以上過程，對雷電沖擊試驗及操作沖擊放電試驗均進行多次沖擊放電，根據試驗數據統計結果可以得到雷電沖擊與操作沖擊的50%概率放電電壓，將各個試驗點數據擬合可繪成放電特性曲線；

3）根據試驗曲線確定必要絕緣凈空距離：

根據沖擊電壓發生器各點高度對應不同電壓，可分別查出對應間隙距離，以各點為圓心，對應間隙距離為半徑作圓弧，即可得到對應圓弧包絡線，從而得出設備絕緣距離的邊沿線。

本發明的有益效果是：本方法是綜合考慮被試設備試驗電壓、不同裕度系數、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格參數沖擊電壓發生器絕緣凈空間距離選擇方法，能夠為實驗室沖擊試驗設備現場安裝定位提供參考。

附圖說明

圖1-圖4所示為通過在特高壓戶外試驗場開展沖擊放電試驗，選擇均壓環、導線2種不同類型電極進行標準雷電、操作沖擊試驗，各試品沖擊放電試驗結果，其中：

圖1是模擬導線對鐵塔構架雷電沖擊試驗結果。

圖2是均壓環對鐵塔構架雷電沖擊試驗結果。

圖3是模擬導線對鐵塔構架操作沖擊試驗結果。

圖4是均壓環對鐵塔構架操作沖擊試驗結果。

圖5-圖6所示為確定沖擊電壓發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。

具體實施方式