全自动冲击电压发生器

1.  全自动冲击电压发生器总则

1.1 本参数适用于35kV及以下变压器、互感器、开关等电力产品的雷电冲击电压全波、截波试验的设备，它提出了设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术说明。

1.2 本套设备满足现行国际标准、国家标准及有关行业标准。

2.  引用执行的标准

GB311.1高压输变电设备的绝缘配合

GB/T16927.1高电压试验技术   一般试验要求

GB/T16927.2高电压试验技术   测量系统

GB/T16896.1高电压冲击试验用数字记录仪

ZB F24 001-90冲击电压测量实施细则

GB191 包装运标志

GB4208 外壳防护等级

GB813-89 冲击试验用示波器及峰值表

3.  使用条件

本冲击电压发生器试验系统装置主要适用于适用于35kV及以下高压设备冲击

全波及截波试验，也可用于其它产品的冲击试验。

3.1 海拔高度不超过1500m

3.2 环境温度：-15~+50℃

3.3 空气相对湿度：≤90%

3.4 安装使用地点：户内使用，可移动

3.5必须设有一个可靠接地点，接地电阻≤0.5Ω

4.  冲击发生器（型号：UHV-400/30）

4.1   冲击发生器主要技术参数

4.1.1 标称雷电波冲击电压：400kV

4.1.2 标称容量(能量)：30kJ

4.1.3 级电容1.5μF,100kV干式全绝缘封装

4.1.4 级电压：100kV

4.1.5 级数/级容量：4/7.5kJ

4.1.6 输出波形： 1.2μs/±30%/50μs±20%标准雷电冲击电压全波

                 2～6μs标准雷电冲击电压截波

4.1.7 同步范围：大于20%

4.1.8  使用持续时间：

小于80%额定工作电压时可连续工作

大于80%额定工作电压时可间断工作

4.1.9  幅值调节误压差小于1%，输出电不大于10%设备标称电压。

4.1.10 同步误动率：小于1%

4.2    冲击电压发生器的技术说明

4.2.1   发生器的结构

4.2.1.1 采用瑞士HAEFELY公司SGS系列的主回路设计，从而实现了整体超小型。

4.2.1.2 采用靠球触发，无误触发，磨损小，而且定位快速、准确。

4.2.1.3采用弹簧压接、方便拔插的调波电阻固定机构，保证了接触的可靠性，使输出波形光滑无毛刺。

4.2.1.4 靠球触发可使同步球隙具有20%以上的触发范围，保证触发的可靠性，全自动控制方便可靠。

4.2.1.5 同步球隙的触发无极性效应，无须双边触发。

4.2.2   主电容器

4.2.2.1  主电容器采用高密度固体电容器，每台电容直流工作电压为±100kV，电容器固有电感小，重量轻，体积小，为创。

4.2.2.2  电容器在正常工作状态和工作环境下凹凸变形小于1mm。

4.2.2.3  电容器为固体绝缘介质和外壳干式全绝缘封装，不存在漏油、变形等问题。

4.2.3   调波元件

4.2.3.1  波头、波尾电阻具有足够的热容量，可保证发生器长时间连续运行。

4.2.3.2  充电电阻具有足够的热容量，可保证发生器长时间连续运行。

4.2.3.3  波头、波尾电阻采用板形结构，使用康铜丝无感绕制而成，外部采用绝缘树脂真空浇铸，接头为弹簧压接式，易于安装。

4.2.3.4  波头、波尾电阻的连接头采用3mm不锈钢线切割制造。

4.2.3.5  配有波头电阻、波尾电阻用于雷电冲击调波，另有1组充电电阻和保护电阻。

4.2.4   控制、保护系统

4.2.4.1 采用IGCS-2020型全自动控制系统为冲击电压发生器主体部分提供各种控制，冲击试验的各种控制功能。IGCS-2020控制系统采用进口器件，与设备主体的连接采用两芯光缆。

IGCS-2020全自动控制系统以可编程控制器为核心器件，因而控制器的体积非常小巧，控制器可实现手动控制和自动控制。使用专用软件包可进行计算机控制，从而实现智能化操作。专用软件包可以与测量和波形分析用的数字采集卡等配合使用，实现冲击电压试验系统计算机测控一体化。

4.2.4.2 控制系统具备以下控制功能：

采用PLC技术，使用两芯光纤传输控制命令和反馈设备状态，因而避免了电磁干扰，提高了控制系统和计算机的安全性。

控制功能具有手动、全自动和程序控制功能，各层次功能相对独立，确保系统的可靠性。

采用可控硅调压方式，具有充电电压反馈测量系统。

点火球隙及截波球隙距离可手动及全自动调整，并在液晶面板上显示。

具有可调时延的截波触发脉冲，并具有发生器点火触发的反馈系统。

采用函数控制恒流充电方式，充电电压的稳定度可达到0.5%。

液晶面板可指示冲击发生器的充电电压及充电过程，精度为1%。

可由液晶面板直接输入充电电压和充电时间。

具有充电异常保护功能，可全自动或手动发出触发点火脉冲

冲击发生器工作状态的指示，如自放电、未触发、正常触发等。

设备主体及充电部分接地和接地解除控制。

可自动或手动控制充电电压的充电过程

可自动或手动响警铃报警

具有过电流和过电压自动保护

隔离滤波屏蔽设计

4.2.5   安全接地系统

4.2.5.1 采用电磁铁自动接地机构通过一个接地电阻将发生器级电容接地。

4.2.5.2  接地操作与充电控制具有连锁保护，确保操作安全正常。

4.3    主要配置的设备

4.3.1  整流充电电源（与冲击本体一体化）

型    号：UHV-100/100

额定电压： Un = ±100kV DC (正或负极性)

额定电流： In = 100mA (额定电压下)

电压控制 自动换极性调压，调压范围0～100 Un

极性转换： 可变换高压硅堆的方向

输入电压： 220V 两相电压

电源频率： 50/60 Hz

电源消耗： 约5kVA

4.3.2  弱阻尼电容分压器

型    号：UHV-400KV/800pF

额定电压： 400kv

额定电容： 800pF

电容节数： 1节

方波响应： 部分响应时间小于100ns，过冲小于10%

分压比： 根据情况

分压比不确定度： 小于1%

4.3.3  截断装置

型    号：UHV300kV

额定电压： 300kV

球隙形式： 300mm直径半球间隙

触发方式： 三电极放电触发

（采用高性能脉冲放大器输出15kV，100ns触发脉冲）

时延方式： 2～6us时延可调的电子延时电路提供截波触发脉冲

（与IGCS2020控制系统配合，电位器微调截波延时时间）

截波分散性： 截波时间标准偏差小于0.1μs

4.3.4  测量设备

型    号：UHVMS-6000数字化冲击测量系统

波形测量： 高速数字采集卡

采样率1.0GS/s，带宽100MHz，分辨率8bit

记录长度10K字节（可满足冲击试验要求），2通道

记录长度（k/通道）：10

输入量程（V）：200

通道输入阻抗（MΩ/20pF）：1

波形分析： 工业控制计算机（WIN7 操作系统）

冲击测量专用软件包：

冲击波形参数计算及显示

波形比较功能

波形的放大、缩小及平移

波形的存储及调用

波形的成图及报告编写

附    件： 高性能100倍专用衰减器2支

二、全自动冲击电压发生器技术方案特点说明

1、方案所采用的SGS发生器主体级电压为100kV为，符合当前国内外的发展趋势。主体结构采用世界公司HAEFELY的结构设计，是当前国内结构发生器。

2、方案所采用的控制测量系统是目前国内技术产品，核心器件可编程控制器，几乎所有的控制功能都由软件编程实现，因此系统结构简单，外围电路板极少，可靠性。

3、方案的测控结构一体化整体设计，具有液晶显示工业计算机，可实现全自动控制测量分析。测控系统采用液晶触摸屏操作，具有多种状态提示画面，实现了人机对话式的智能操作。系统取消了多芯控制电缆，采用光纤通讯线，无须开电缆沟，使得控制室布局更加简单方便。

4、方案所采用的光纤控制传输系统，有效地解决了高压试验中遇到的地电位抬高对测控系统的危害，排除了由控制引线导致的电磁干扰，极大地提高了系统的可靠性，特别是在进行截波冲击试验时安全性更好。

5、方案所采用的IGCS-2020控制测量系统的操作界面充分考虑了高压试验的习惯特点，简单明了，便于试验人员操作。系统设计了专门的程序操作画面，方便进行变压器的全波、截波试验，大大简化了试验人员的操作，可有效防止人为出错。

6、本套冲击电压发生器试验系统采用了的技术，良好的工艺和优质的原材料，可保证长期使用，运行寿命大于20年。平时的运行成本也很低。

三、设备及附件配置清单