雷电冲击电压实验.docx

实验五雷电冲击电压实验
一、实验目的:
电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外,还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波,观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波实验五雷电冲击电压实验
一、实验目的:
电气设备在电力系统运行中除承受正常运行的工频电压外,还可能受到暂时过电压及雷电过电压的袭击。本实验通过实验装置及控制平台模拟产生相应的雷电冲击波,观察长气隙击穿放电现象以及通过控制台观察冲击波的波形。进而了解冲击电压发生器的功能要求及技术要求,了解其工作原理、系统组成、具体结构、以及相关操作,明确冲击电压试验的有关注意事项,掌握完整的操作流程和操作技能,初步具备开展相关试验任务的能力。
二、实验项目:
通过雷击冲击电压发生器产生高压冲击波击穿长气隙放电。
三、实验说明:
冲击电压在系统中的存在形式和表现:
因雷电影响会在电力系统中产生大气过电压,有2种基本形式,即直击雷过电压和感应雷过电压,它们都表现为一段作用很短的过电压脉冲。这种过电压波一般会引起绝缘子闪络或避雷器动作,从而形成冲击截波。如果过电压幅值很大,其波头上升很快,引发的绝缘子闪络或避雷器动作就可能发生在波头部分,将形成冲击陡波。
因系统的倒闸操作、元件动作或发生故障等原因,是系统状态改变,引发过渡过程,可能产生涌动的电压升高,形成操作冲击波。它是一种作用时间较长的过电压波形。
冲击电压的特点:
雷电冲击电压波是一种作用时间很短的过电压脉冲波,具有单极性,一般为负极性,如果引起放电,其产生的冲击电流很强。
冲击截波对电感线圈类设备可能造成更加严重的威胁,而冲击陡波对冲击陡波对绝缘子内绝缘子内绝缘的威胁更大。
操作冲击波的能量来自系统内部,其作用时间比雷电波长得多,持续的能量累积造成的损害可能比雷电波更为严重。
冲击电压的波形及其参数:
大自然的雷电波或实际的操作波并不一致,但为了便于研究和工程应用,对统计结果进行优化和标准化,形成工程上应用的标准冲击波,主要包括以下4种:
(1)雷电冲击电压全波
删I
1*1
09
%l,T2即^0%
r-ojFf
=“s 精确要求:峰值W±3%,T1W±3(
参数:
2)冲击电压截波
头截波尾截波
参数:Tc=2〜5ps 截波过零洗漱U2/Uc=
3)冲击电压陡波
四、冲击电压的产生与测量
1、冲击电压的产生试验所需冲击电压波由冲击电压发生器产生。以冲击电容并联充电串级放电的原理工作,流行多种结构,如下图
冲击电压发生器基本结构
冲击电压发生器双边充电结构
冲击电压发生器高效结构
通过调整冲击回路的充电电阻和放电电阻的大小,可以分别调整冲击电压波的破钱时间和波尾时间,从未可以得到标准的雷电冲击电压全波和冲击电压操作波。
将截波装置并联于冲击电压回路,可以获得相应的冲击截波电压。调整泊头电阻,并将陡化装置并联于冲击电压回路,可以获得相应的冲击陡波电压。
2、冲击电压的测量冲击电压的测量一般使用专用的冲击分压器+测量电缆+数字存储示波器+峰值电压表,如果要对冲击回路电流进行测量,需要加入无感分流器和相应的测量电缆。
测量首先是校核波形,通常对每个试品都要校核冲击波性:但对属于同一设计和尺