[发明专利]一种用于特高频标定的快脉冲发生装置

说明书

本发明公开了一种用于特高频标定的快脉冲发生装置，包括：高压直流电压源、充电电阻R₁、主电容C₁、水银开关、开关电源和负载Z；高压直流电源、充电电阻R₁、水银开关与负载Z串联构成主回路；主电容C₁的一端与高压直流电源的负极连接，另一端与充电电阻R₁连接有水银开关的一端连接；负载Z的一端与高压直流电源的负极连接，高压直流电源的负极端接地；主电容C₁，取值范围100pF～1nF。本发明的快脉冲发生装置能够产生一致性较好的标定用快脉冲信号，用于模拟局部放电信号，使用方便，能够满足局部放电测量用特高频传感器的标定需求。

技术领域

本发明属于电力系统或气体绝缘封闭组合电器(GIS)局部放电传感器技术领域，特别涉及一种用于特高频(UHF)标定的快脉冲发生装置。

背景技术

现代电力系统正向着大电网、大机组、超/特高压、大容量的方向发展，为了保障电力系统的安全、可靠运行，对电力设备的安全运行提出了更高的要求。SF₆气体绝缘封闭组合电器(GIS)因具有占地面积小、安装快、受外界干扰小、运行安全稳定、维护工作量小、检修周期长等优点，自20世纪60年代开始，逐渐在世界范围内大规模地使用，目前已经成为城市现代化变电站以及电能输送枢纽的首选，广泛应用于超高压及特高压领域。

经过验收投运的GIS在现场安装后虽然总体运行情况稳定，但运行经验表明，尽管GIS设备可靠性非常高，但其内部缺陷及安装过程中带入的金属微粒等发展而成的缺陷仍会产生局部放电，严重危害其正常运行。局部放电对绝缘的破坏作用是一个缓慢的过程，且受多种因素影响，同时GIS的金属全封闭特点导致故障定位、观察困难，难以对局部放电及其所表征的绝缘劣化进行判断与防控。因此，对GIS局部放电的检测与诊断具有重大意义，局部放电测量是GIS设备运行状态检测的重要组成部分。局部放电过程通常伴随着电流脉冲、电磁辐射、超声波和分解气体的产生，而对瞬态放电过程中产生的物理现象的识别和计算是局部放电测量的常用方法。

目前，应用最广泛的脉冲电流法参照IEC-60270标准，通过带宽为kHz的检测信号获得脉冲发生时间和脉冲幅度。但是，这种方法难以应用于局部放电的现场检测或在线监测，主要原因是大部分噪声信号带宽集中在几十kHz，对现场检测造成很大的干扰。相反，通过检测特高频(UHF)带宽(300MHz至3GHz)的信号，可以避免来自逆变器控制系统、供电和配电系统等的噪声信号的影响，因此，特高频传感器作为一种在线监测装置，在GIS中被广泛使用。现有的用于特高频标定的脉冲发生装置普遍存在以下问题：单个气体开关所产生的信号波形难以满足特高频检测的波形要求，往往需要其他设备如陡化开关进行辅助，只能满足实验室研究要求，而无法应用于现场特高频标定。综上，亟需一种用于特高频标定的快脉冲发生装置，以帮助该领域研究人员对特高频传感器进行标定，此处快脉冲指的是波形上升沿小于1ns，电压上升率高于1kV/ns的信号波形。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于特高频(UHF)标定的快脉冲发生装置及其使用方法，以解决上述存在的技术问题。本发明的快脉冲发生装置能够产生一致性较好的标定用快脉冲信号，用于模拟局部放电信号，使用方便，能够满足局部放电测量用特高频传感器的标定需求。

为达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种用于特高频标定的快脉冲发生装置，包括：高压直流电压源、充电电阻R₁、主电容C₁、水银开关、开关电源和负载Z；高压直流电源、充电电阻R₁、水银开关与负载Z串联构成主回路；主电容C₁的一端与高压直流电源的负极连接，另一端与充电电阻R₁连接有水银开关的一端连接；负载Z的一端与高压直流电源的负极连接，高压直流电源的负极端接地；主电容C₁，取值范围100pF～1nF。