[发明专利]研究交流叠加冲击电压下SF6气体放电特性方法及装置

说明书

所属技术领域

本发明属于气体绝缘封闭组合电器(GIS)绝缘缺陷防护领域，具体涉及一种研究交流叠 加冲击电压下SF₆气体放电特性的方法及装置。

背景技术

气体绝缘封闭组合电器(GIS)，也称SF₆封闭组合电器，内部冲有一定压力的SF₆气体作 为绝缘介质，具有良好的绝缘性能，被越来越广泛地用于电力系统中。

GIS设备在运行过程中除了承受正常的交流电压外，不可避免地会受到雷电波和操作波 等冲击电压的作用，此时GIS设备处于交流叠加冲击电压的作用下，特别是对于一些特高压 线路，由于其承受交流电压幅值较高，相对于雷电波已不可忽略。因此，研究交流叠加冲击 电压下SF₆气体的放电特性对于GIS的绝缘优化具有重要意义。

国内外以往的研究往往集中在SF₆气体单独受到交流电压或冲击电压下的放电特性，对 于交流叠加冲击电压下的放电特性鲜有研究。然而，由上文分析可知，GIS在实际运行中会 不可避免地受到交流叠加冲击电压的作用，因此提出一种研究交流叠加冲击电压下SF₆气体 放电特性的方法十分必要。

发明内容

鉴于上述缺陷，根据交流叠加冲击电压下SF₆气体放电特性研究的缺失及研究的必要性， 本发明提供了一种系统研究交流叠加冲击电压下SF₆气体放电特性的方法及装置。

其主要技术方案如下：

一种研究交流叠加冲击电压下SF₆气体放电特性的方法，通过辅助电路将工频变压器与陡 前沿冲击电压发生器相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击电压施加于 SF₆气体以获得其放电特性。

进一步的，通过调节交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压波形、冲击电压的极性，从 而获得不同交流叠加冲击电压下SF₆气体的放电特性，并获得上述参数对SF₆气体放电特性的 影响。

更进一步的，其具体包括如下步骤：

S1.固定冲击电压波形与极性，选择一初始交流电压值，在交流电压峰值处施加冲击电 压，不断变化冲击电压幅值，得到交流电压与冲击电压幅值比值对SF₆气体击穿电压的影响规 律；

S2.固定交流电压与冲击电压幅值及冲击电压波形，分别在交流电压正极性峰值处施加 正极性冲击电压，在负极性峰值处施加负极性冲击电压，比较击穿电压的大小，掌握交流叠 加冲击电压极性对SF₆气体击穿电压的影响规律；

S3.固定交流电压与冲击电压的幅值、冲击电压的极性，不断变化冲击电压波头时间， 对比得到冲击电压波形对叠加电压下SF₆气体放电特性的影响规律。

对应于上述研究方法，本发明还提出了一种研究交流叠加冲击电压下SF₆气体放电特性的 装置：

该装置包括工频变压器、陡前沿冲击电压发生器以及辅助电路，所述辅助电路将工频变 压器与陡前沿冲击电压发生器9相连接，从而产生交流叠加冲击电压，并将该交流叠加冲击 电压施加于SF₆气体以获得其放电特性。

进一步的，所述陡前沿冲击电压发生器包括中储电容、触发球隙、波头电阻、波尾电阻， 通过更换波头电阻，改变冲击电压波形参数，使得波头变化变为在0.08μs～1.2μs范围，波尾 时间48.5μs。

更进一步的，所述辅助电路包括第一保护电阻、保护球隙、第二保护电阻、隔离球隙， 具体的，所述变压器处第一保护电阻与保护球隙起到保护变压器的作用，防止陡前沿冲击电 压发生器产生的冲击电压作用在变压器上造成损伤；同时，陡前沿冲击电压发生器处隔离球 隙起到隔离作用，防止交流高压持续作用在陡前沿冲击电压发生器上对其造成损害；当输出 冲击电压时，隔离球隙击穿，交流电压与冲击电压叠加。

更进一步的，所述辅助电路还包括移相触发装置，自动触发陡前沿冲击电压发生器中的 触发球隙，由此控制叠加冲击电压时交流电压的相位。