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1、高電壓大電容負(fù)載下雷電沖擊電壓波形的調(diào)試電電工電氣工電氣(2015No.4)產(chǎn)品與應(yīng)用高電壓大電容負(fù)載下雷電沖擊電壓波形的調(diào)試張建新,趙芳芳,宋衡(河南省高壓電器研究所,河南平頂山467001)摘要:介紹了一種改善大電容負(fù)載的雷電沖擊電壓試驗(yàn)輸出波形的方法,分析了容性負(fù)載時(shí)雷電沖擊電壓波形振蕩和過(guò)沖的原因,指出了調(diào)試?yán)纂姏_擊電壓波形常用的措施,并在沖擊電壓試驗(yàn)回路中串聯(lián)RLC濾波電路來(lái)對(duì)現(xiàn)用低通濾波電路進(jìn)行改進(jìn)。仿真分析表明,改進(jìn)后的RLC低通濾波電路比原先的RC低通濾波電路的波形平滑度好,雷電沖擊電壓波形波頭振蕩得到明顯改善。關(guān)鍵詞:雷電沖擊電壓波形;大電容負(fù)載;波形過(guò)沖;RLC
2、濾波電路中圖分類號(hào):TM866文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:B文章編號(hào):1007-3175(2015)04-0027-04DebuggingofLightningImpulseVoltageWaveformUnderHighVoltageLargeCapacitiveLoadZHANGJian-xin,ZHAOFang-fang,SONGHeng(HenanHighVoltageElectricApparatusResearchInstitute,Pingdingshan467001,China)Abstract:Introductionwasmadetoamethodimprovingtheout
3、putwaveformoflightningimpulsevoltagetestforlargecapacitiveloads.Thispaperanalyzedthereasonoflightningimpulsevoltagewaveformoscillationandovershootundercapacitiveload.Thecommonmea-sureswereusedtodebuglightningimpulsevoltagewaveformandtheexistinglow-pass?ltercircuitwasimprovedbythewayofseriesRLC
4、?ltercircuitinimpulsevoltagetestcircuit.ThesimulationresultshowsthatthewaveformoftheimprovedRLClow-pass?ltercircuitissmootherthanthewaveformoftheoriginalcircuit.Thelightningimpulsevoltagewaveformoscillationhasbeenimprovedobviously.Keywords:lightningimpulsevoltagewaveform;largecapacitiveload;wa
5、veformovershoot;RLC?ltercircuit0引言件仿真對(duì)現(xiàn)用低通濾波電路進(jìn)行改進(jìn),使得容性負(fù)載較大時(shí),借助改進(jìn)后的低通濾波電路,得到滿足雷電沖擊電壓試驗(yàn)是高壓電器設(shè)備型式試驗(yàn)、GB/T16927.1—2011和IEC60060-1標(biāo)準(zhǔn)要求的雷出廠試驗(yàn)甚至現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)都必須進(jìn)行的試驗(yàn)項(xiàng)目,而電沖擊電壓波形,并把這一理論應(yīng)用于實(shí)踐,證明且GB/T16927.1—2011和IEC60060-1標(biāo)準(zhǔn)對(duì)雷電在實(shí)際應(yīng)用中負(fù)載電容量較大、電壓等級(jí)較高時(shí),沖擊電壓波形有著嚴(yán)格的要求,即,波前時(shí)間為沖擊電壓試驗(yàn)回路中串聯(lián)RLC濾波電路確實(shí)可以起1.2μs±30%、半峰值時(shí)間為50μs
6、±20%的雷電全到改善雷電沖擊電壓波形的作用。波,且波頭振蕩過(guò)沖不得超過(guò)10%。對(duì)于電容量較小或電壓等級(jí)較低的電氣設(shè)備雷電沖擊電壓試驗(yàn)不1沖擊電壓發(fā)生器的容性負(fù)載回路分析存在問(wèn)題,但隨著高電壓等級(jí)的GIS設(shè)備和電纜的逐步應(yīng)用,雷電沖擊電壓試驗(yàn)的波形調(diào)試成了一個(gè)雷電沖擊電壓由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生,試驗(yàn)回突出的問(wèn)題。路是Marx于1923年設(shè)計(jì)的。為了計(jì)算波形或者說(shuō)本文通過(guò)沖擊電壓發(fā)生器容性負(fù)載的電路分是沖擊回路的各個(gè)要素,Marx發(fā)生器被簡(jiǎn)化成圖1[1]析,來(lái)說(shuō)明容性負(fù)載時(shí)雷電沖擊電壓波形振蕩和過(guò)所示的等效電路。其中,當(dāng)C1充電達(dá)U0時(shí),SG沖的原因;介紹現(xiàn)在常用解決振蕩和過(guò)沖的方法并
7、觸發(fā),C2通過(guò)C1充電,并通過(guò)Rf進(jìn)行衰減。C1為分析這些方法的局限性,然后通過(guò)原理分析、軟充電電容;Rf為波前電阻;Rt為半峰值電阻;L為試驗(yàn)回路電感;SG為放電間隙;C2為負(fù)載電容。作者簡(jiǎn)介:張建新(1963-),男,高級(jí)工程師,碩士,從事高壓開(kāi)關(guān)試驗(yàn)工作。27電電工電氣工電氣(2015No.4)高電壓大電容負(fù)載下雷電沖擊電壓波形的調(diào)試SGRfL的配置來(lái)實(shí)現(xiàn)。Tf一定時(shí),波前電阻和負(fù)載電容成反比例函數(shù)關(guān)系。在大容量負(fù)載情況下,為了使波CC前時(shí)間在1.2μs±30%