[发明专利]电力设备的雷电冲击试验系统及方法

说明书

技术领域

本发明涉及电力设备的雷电冲击试验测试领域，特别涉及一种电力设备的雷电冲击试验系统及方法。

背景技术

在电力系统中，一般都是要通过高压来进行传输或者进行电力交换，这就导致在电力系统的电力设备具有较高的耐电压功能，并且在实际的电力系统中，大多数的设备都处于相对较恶劣的环境，并且由于天气等影响，如雷电时，也会对电力设备发生较大的冲击。因此对于电力设备都有较高的雷电冲击能力要求。同时，如何检验电力设备的雷电冲击能力也十分重要。

现有电力设备的雷电冲击试验系统等效电路如图1，所述冲击电压发生器包括等效主电容C1、放电球隙G1、回路电感L1、波头电阻R1及波尾电阻R2。所述等效主电容C1一端与所述放电球隙G1一端连接，所述等效主电容C1的另一端与波尾电阻R2电连接后作为冲击电压发生器的一个输出端口，所述放电球隙G1的另一端分别与波头电阻R1和波尾电阻R2连接，所述波头电阻R1的另一端连接回路电感L1的一段，所述回路电感L1的另一端作为冲击电压的另一个输出端。待电力设备跨接于冲击电压发生器的输出端，电容C2为待电力设备入口电容，其中等效主电容采用Marx多级回路的等效电容。

其工作原理：先对等效主电容C1充电，当等效主电容C1的电压达到一定幅值时则放电球隙G1击穿，放电球隙G1击穿后等效主电容C1经波头电阻R1、回路电感L1向电容C2充电，其中电容C2为待试变压器入口电容。形成雷电冲击波前，同时等效主电容C1、电容C2经波尾电阻R2放电形成雷电冲击波尾，所述波前与波尾即对待试变压器实施了雷电冲击，如果此时变压器无故障发生，则认为变压器满足了测试要求。

但是对任一冲击试验回路来说，都不可避免的存在有回路电感L1，尤其采用了Marx多级回路的冲击电压发生器，它包括了冲击电压发生器本体的电感、波前电阻R1的电感和冲击电压发生器本体到被试变压器之间引线的电感，这就导致了整个回路电感较大。当冲击电压发生器发生串联放电时，回路电感L1将会对冲击波的波前产生一定影响，它一方面会影响冲击波的波前时间T1，另一方面会使冲击波形发生振荡。这样即导致波前时间T1大于1.56μs和/或振荡大于10%，为得到较小的波前时间（最好满足标准规定范围）不可避免的要在雷电冲击峰值处产生振荡或过冲。

现有技术中为了保证波前时间T1符合标准要求，则可能减小波前电阻R1，但是有回路电感L1的存在会在冲击波形峰值处产生振荡过冲，增大波前电阻R1对振荡过冲有一定抑制作用，在这种矛盾的情况下，经常出现为保证波前时间而使振荡过冲大于10%的现象，甚至对于某些产品还会出现雷电冲击的波前时间和振荡过冲均不满足要求的现象。虽然在波前电阻R1上并联电容器的方法对这种情况有所改善，但不能从根本上改变回路电感L1存在的问题。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种可兼顾波前时间以及振荡过冲的电力设备的雷电冲击试验系统以及方法。

为了解决以上技术问题，本发明提供一种电力设备的雷电冲击试验系统，包括冲击电压发生器，其中，所述冲击电压发生器与待试电力设备之间设有用于二次放电的陡化回路。

进一步地，所述陡化回路包括用于代替待试电力设备的负荷电容C4以及放电回路，所述负荷电容C4通过所述放电回路对待试电力设备放电。

进一步地，所述放电回路包括陡化回路放电间隙G2，所述负荷电容C4与所述冲击电压发生器并联，所述陡化回路放电间隙G2串联于所述负荷电容C4与待试电力设备之间。

进一步地，所述放电回路还包括陡化回路引线电感L2、调波电容C3及调波电阻R3；所述调波电容C3与调波电阻R3并联后再与所述陡化回路引线电感L2串联于所述负荷电容C4和所述陡化回路放电间隙G2之间。

进一步地，所述冲击电压发生器包括等效主电容C1、放电球隙G1、回路电感L1、波头电阻R1、波尾电阻R2；所述等效主电容C1一端与所述放电球隙G1一端连接，所述等效主电容C1的另一端与波尾电阻R2电连接后作为冲击电压发生器的一个输出端口，所述放电球隙G1的另一端分别与波头电阻R1和波尾电阻R2连接，所述波头电阻R1的另一端连接回路电感L1的一段，所述回路电感L1的另一端作为冲击电压的另一个输出端。

进一步地，所述回路电感L1包括冲击电压发生器本体的电感、波前电阻的电感以及冲击电压发生器本体到待试电力设备之间的引线电感。

进一步地，所述波头电阻R1两端并联有调波电容。

相应的，为了解决上述技术问题，本发明还提供一种电力设备的雷电冲击试验方法，其中，包括：