CN109085483B - 一种高频衰减振荡冲击电压发生装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种高频衰减振荡冲击电压发生装置，包括冲击电压发生器、电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L、分压器、电阻R2和振荡电容Cs；冲击电压发生器第一输出端依次串联电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L后与待测设备电压输入端连接，冲击电压发生器第二输出端与待测设备电压输出端连接并接地；分压器和电阻R2并联于待测设备两端；振荡电容Cs并联于冲击电压发生器和电阻R1串联电路两端。该高频衰减振荡冲击电压发生装置能够产生一种更贴近设备现场实际遭受冲击电压的高频衰减振荡冲击电压，频率最高可达2MHz，远高于现有衰减振荡波，可适用于经过现场测量实际遭受暂态电压波形为高频衰减振荡波的电气设备冲击电压试验。
Description
技术领域
本发明属于电力系统高压试验技术领域，涉及一种非标准高频衰减振荡冲击电压的发生装置。
背景技术
对电力设备进行冲击电压耐压试验是检验电力设备绝缘水平的重要手段，也是很多国家、行业标准对电力设备投运前的必要要求。
目前，冲击电压耐压试验广泛采用的冲击电压波形为标准的雷电/操作波形，然而通过过电压监测发现，电力设备实际遭受的过电压并不是标准的雷电/操作过电压。研发一种能够产生非标准过电压的电路，可以为冲击电压耐压试验提供更加接近于电力设备实际使用过程中遭受的电压，使冲击电压耐压试验更有效的检验电力设备的绝缘水平，进一步提升电力设备质量，以保证电力系统的正常运行。
经研究发现，高频衰减振荡冲击电压是一种典型非标准过电压，可以满足冲击电压耐压试验要求；然而如何获得高频衰减振荡冲击电压是目前冲击电压耐压试验研究的重点和难点，目前，能够真正产生高频衰减振荡冲击电压的电路还未见报道。
发明内容
本发明的目的旨在，针对现有技术中存在的技术缺陷，提供一种高频衰减振荡冲击电压发生装置，以产生能够作为非标准过电压的高频衰减振荡冲击电压。
为了达到上述发明目的，本发明提供的高频衰减振荡冲击电压发生装置包括冲击电压发生器、电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L、分压器、电阻R2和振荡电容Cs；所述冲击电压发生器第一输出端依次串联电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L后与待测设备电压输入端连接，冲击电压发生器第二输出端与待测设备电压输出端连接并接地；所述分压器和电阻R2并联于待测设备两端；所述振荡电容Cs并联于冲击电压发生器和电阻R1串联电路两端。
上述高频衰减振荡冲击电压发生装置，所述分压器的信号输出端与采集装置连接，以对分压器测量的待测设备两端电压进行采集。
上述高频衰减振荡冲击电压发生装置，所述采集装置、冲击电压发生器和放电球隙g2分别与计算机连接，将采集到的电压波形在计算机上进行显示，同时可以通过计算机控制冲击电压发生器的输出电压以及对放电球隙间距进行调整，从而控制加载在待测设备两端高频衰减振荡冲击电压。
上述高频衰减振荡冲击电压发生装置，冲击电压发生器可以通过外购得到，为本领域使用的普通冲击电压发生器。
上述高频衰减振荡冲击电压发生装置，为了产生高频衰减电压，振荡电容Cs和振荡电感都很小，其中振荡电容Cs为pF级，振荡电感L为μH级。
上述高频衰减振荡冲击电压发生装置的工作原理为：冲击电压发生器通过电阻R1向振荡电容Cs放电，振荡电容Cs上的电压升高，当该电压高于放电球隙g2的放电电压后，放电球隙g2击穿，振荡电容Cs、振荡电感L和待测设备等值电容构成LC振荡电路，通过电阻R2对LC振荡电路产生的能量进行消耗，从而在待测设备上产生高频衰减振荡冲击电压，其波形为高频衰减振荡波。对待测设备两端电压的采集数据通过分压器和采集装置进行采集，采集装置同时将数据传输给计算机，计算机实时显示波形及其参数，通过计算机可以对冲击电压发生器的输出电压和放电球隙g2的间隙进行调整，使加载在待测设备上的高频衰减振荡电压满足设定要求。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
1、本发明高频衰减振荡冲击电压发生装置，在冲击电压发生器电压输出电路上设置放电球隙g2、振荡电容Cs、振荡电感L和电阻R2，形成由振荡电容Cs、振荡电感L和待测设备等值电容构成LC振荡电路，同时电阻R2对LC振荡电路能量进行消耗，从而产生了一种更贴近设备现场实际遭受冲击电压的高频衰减振荡冲击电压；
2、本发明高频衰减振荡冲击电压发生装置，由于外加振荡电容Cs及振荡电感L，使得得到的衰减振荡冲击电压的振荡频率很高，频率最高可达2MHz，远高于现有衰减振荡波，可适用于经过现场测量实际遭受暂态电压波形为高频衰减振荡波的电气设备冲击电压试验。
附图说明
图1为本发明高频衰减振荡冲击电压发生装置结构示意图。
图2为本发明高频衰减振荡冲击电压发生装置主电路的等值电路图。
图3为本发明实施例测试电容Ct两端电压得到的高频衰减振荡电压波形。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步描述。
实施例
本实施例提供的高频衰减振荡冲击电压发生装置，如图1所示，其包括冲击电压发生器、电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L、分压器、电阻R2、振荡电容Cs、采集装置和计算机。本实施例采用的冲击电压发生器为普通4级冲击电压发生器型号为HGT400-20KJ，厂家为武汉华高电气公司，每级电压100kV，每级电容1μF，其冲击电压发生器等值电路中电源为220V，等值电容C为0.25μF，等值波头电阻Rf为150Ω，等值波尾电阻Rt为16kΩ。本实施例采用的采集装置为示波器。本实施例以电容Ct为待测设备等值电容，其大小为300pF。其它电气元件参数为：电阻R1＝15kΩ，振荡电容Cs＝500pF，振荡电感L＝50μH，电阻R2＝15kΩ，球隙g2的击穿电压设置为100kV。
如图1所示，冲击电压发生器第一输出端依次串联电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L后与待测设备电压输入端连接，冲击电压发生器第二输出端与待测设备电压输出端连接；分压器和电阻R2并联于待测设备两端，具体为分压器两端分别与待测设备电压输入端和待测设备电压输出端连接，电阻R2两端分别与待测设备电压输入端和待测设备电压输出端连接；振荡电容Cs并联于冲击电压发生器和电阻R1串联电路两端，即振荡电容Cs一端与电阻R1一端端连接，另一端与冲击电压发生器第二输出端连接。分压器的信号输出端与示波器信号输入端连接，计算机分别与示波器信号输出端、冲击电压发生器控制端和放电球隙g2控制端连接。
该高频衰减振荡冲击电压发生装置的等值电路如图2所示。冲击电压发生器等值电路包括电源、二极管、冲击电压发生器等值电容C、等值波头电阻Rf、放电球隙g1和等值波尾电阻Rt，电源高压端依次串联二极管、等值波头电阻Rf、放电球隙g1后作为冲击电压发生器的第一输出端，电源低压端作为冲击电压发生器的第二输出端，冲击电压发生器等值电容C并联于电源和二极管串联电路两端，等值波尾电阻Rt并联于电源、二极管、等值波头电阻Rf和放电球隙g1串联电路两端。冲击电压发生器第一输出端依次串联电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L后与待测设备等值电容Ct一端连接，冲击电压发生器第二输出端与待测设备等值电容Ct另一端连接；电阻R2两端分别与待测设备等值电容Ct两端连接；振荡电容Cs并联于冲击电压发生器和电阻R1串联电路两端，即振荡电容Cs一端与电阻R1一端连接，另一端与冲击电压发生器第二输出端连接。
上述高频衰减振荡冲击电压发生装置的工作过程为：冲击电压发生器通过电阻R1向振荡电容Cs放电，振荡电容Cs上的电压升高，当该电压高于放电球隙g2的放电电压(100kV)后，放电球隙g2击穿，振荡电容Cs、振荡电感L和待测设备等值电容Ct构成LC振荡电路，通过电阻R2对LC振荡电路产生的能量进行消耗，从而在待测设备上产生高频衰减振荡电压，分压器将测试得到的数据传输给示波器显示，测试结果如图3所示。从图中可以看出，所产生的是一种高频衰减振荡电压波形，其频率可达1.6MHz。
示波器同时可以将数据传输给计算机，由计算机实时显示波形及其参数，操作人员根据显示的数据，通过计算机对冲击电压发生器的输出电压幅值和放电球隙g2的间隙进行调整，进而调整加载在待测设备等值电容Ct上的高频衰减振荡电压。
本领域的普通技术人员将会意识到，这里所述的实施例是为了帮助读者理解本发明的原理，应被理解为本发明的保护范围并不局限于这样的特别陈述和实施例。本领域的普通技术人员可以根据本发明公开的这些技术启示做出各种不脱离本发明实质的其它各种具体变形和组合，这些变形和组合仍然在本发明的保护范围内。
Claims (4)
1.一种高频衰减振荡冲击电压发生装置，其特征在于包括冲击电压发生器、电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L、分压器、电阻R2和振荡电容Cs；所述冲击电压发生器等值电路包括电源、二极管、冲击电压发生器等值电容C、等值波头电阻Rf、放电球隙g1和等值波尾电阻Rt，电源高压端依次串联二极管、等值波头电阻Rf、放电球隙g1后作为冲击电压发生器的第一输出端，电源低压端作为冲击电压发生器的第二输出端，冲击电压发生器等值电容C并联于电源和二极管串联电路两端，等值波尾电阻Rt并联于电源、二极管、等值波头电阻Rf和放电球隙g1串联电路两端；所述冲击电压发生器第一输出端依次串联电阻R1、放电球隙g2、振荡电感L后与待测设备电压输入端连接，冲击电压发生器第二输出端与待测设备电压输出端连接并接地；所述分压器和电阻R2并联于待测设备两端；所述振荡电容Cs并联于冲击电压发生器和电阻R1串联电路两端。
2.根据权利要求1所述高频衰减振荡冲击电压发生装置，其特征在于所述分压器的信号输出端与采集装置连接。
3.根据权利要求1或2所述高频衰减振荡冲击电压发生装置，其特征在于所述冲击电压发生器和放电球隙g2分别与计算机连接。
4.根据权利要求2所述高频衰减振荡冲击电压发生装置，其特征在于所述采集装置与计算机连接。
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