[发明专利]电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统

说明书

本发明的电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器、高压导线、套管、GIS外壳、高压电阻、高压电感、对地电容、内置于GIS腔体里面的分压器、试验电极及匹配电阻，利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。所述试验系统可用于研究气体组合电器实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性。本发明利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，可用以研究冲击电压在气体组合电器中不同位置时实际波形下的SF6气体击穿特性。本发明利用集中参数代替分布参数，则可用较小的试验腔体模拟实际的大尺度设备。

技术领域

本发明涉及电气设备试验领域，特别是涉及一种气体组合电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统。

背景技术

气体组合电器（Gas Insulated Switchgear, GIS）是电网中的关键设备，其具有维护量小、运行可靠性高的特点。GIS设备在正行运行过程中除了经受工频电压外，还会遭受雷电冲击和操作冲击电压。雷电冲击电压是由于自然界雷雨天气所导致，而断路器动作等则会产生操作冲击电压。雷电冲击和操作冲击的特点是波形迅速上升，然后逐渐下降，其具有电压幅值高，作用时间短的特点。由于冲击电压对设备的危害较大，因此目前对于GIS设备进行现场冲击耐压试验已经是一个常规试验项目，并取得了较好的效果。但目前对GIS设备进行冲击耐压试验时均是按照标准所依据的参数进行波形的确定，雷电冲击是1.2/50μs，操作冲击是250/2500μs，但实际上由于GIS设备体积较大，其母线长度有时可长达700米，此时GIS腔体内的导杆电阻、电感及对地电容的影响导致冲击电压在沿GIS设备传播时会发生畸变，致使设备绝缘承受的是受到畸变后的波形。但无论是设计还是制造GIS设备时，其绝缘水平均是按照标准波形进行，这就导致了GIS绝缘所采用的的SF6气体实际承受的波形和标准中所给出的波形具有较大差异，因此掌握GIS设备中实际冲击电压波形作用下SF6气体的击穿特性，对于GIS绝缘设计、故障分析及掌握GIS绝缘的基本绝缘特性具有重要意义。

发明内容

本发明为了解决上述现有技术的不足，针对GIS设备绝缘所用的SF6气体在实际冲击电压作用下的击穿特性研究，提供了一种气体组合电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统。

本发明采用以下的技术方案：

本发明的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述系统包括冲击电压发生器、高压导线、套管、GIS外壳、高压电阻、高压电感、对地电容、内置于GIS腔体里面的分压器、试验电极及匹配电阻，利用集中参数模拟气体组合电器的分布参数，在被试气体组合电器内部采用集中参数模拟实际设备的分布参数。

所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，所述高压电阻、高压电感及对地电容等集中参数可调，用以模拟不同长度和不同电压等级的设备。

所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，将所述分压器放置在被试腔体内部，用以测量实际施加在电极上的冲击电压。

所述的一种电器实际冲击电压波形下SF6气体击穿特性试验系统，其特征在于，采用冲击电压发生器作为设备的激励电压，该发生器可产生雷电冲击电压和操作冲击电压，冲击电压通过高压套管引入试验腔体中的高压导杆上，试验腔体采用与实际GIS设备材料一致的铝制金属外壳，模拟实际GIS设备结构，试验腔体接地，试验腔体内充SF6气体，气体气压可任意调节。