[实用新型]一种高压脉冲信号发生器及其电路

说明书

本实用新型公开了一种高压脉冲信号发生器及其电路，采用高压直流源通过充电电阻经波头调节电阻给主电容充电，利用主电容、波头调节电阻、波尾调节电阻、初级储能电容和可控触发开关构成初级微秒脉冲回路，产生波前可调的微秒脉冲波；利用初级储能电容、陡化开关、次级储能电容和调波电阻构成次级纳秒脉冲输出回路，输出高压纳秒脉冲波；根据负载入口电容大小，选用合适的调波电容，调整输出脉冲的频域分布；本电路输出脉冲频谱范围大，电压高，换流变压器首端电压脉冲频谱范围大，且分布较为均匀。且通过输入能够控制输出电压幅值的高低，适用于变压器时域测量外特性的高压脉冲发生器。

技术领域

本实用新型涉及高压纳秒脉冲发生装置，具体涉及一种高压脉冲信号发生器及其电路。

背景技术

我国幅员辽阔，能源资源和负荷中心分布不均衡，特高压直流输电传输距离远，容量大，损耗低，是优化配置我国能源资源的有效方式。换流站作为特高压直流输电系统中的关键组成部分，在正常或者故障工况下可能遭受不同类型的过电压侵入，它的安全稳定运行是特高压直流输电的核心技术。换流站的过电压计算和绝缘配合设计是否合理将直接影响整个工程的经济性和安全性，因此准确计算特高压直流系统的过电压水平具有重要意义。

目前对于换流站过电压的研究，多采用EMTP或EMTDC软件进行数字仿真，因此数字仿真中采用的设备等效模型能否准确反映设备的宽频特性将直接影响仿真分析结果的准确性。换流变压器作为换流站中的核心设备，其宽频模型的准确性对仿真结果有很大影响，是换流站过电压仿真建模中的重点。由于换流变压器的低频响应和高频下有很大不同，因此很有必要建立换流变压器的宽频模型。

目前针对换流变宽频建模的方法主要有基于电磁场计算的物理模型法和基于频域、时域外特性测量的建模法。基于电磁场计算的物理建模法没有考虑高频下设备参数的频变效应，因此高频下模型响应误差较大。而在基于频域测量外特性建模法则存在以下问题：一是应用小功率信号测量设备频率响应的准确性问题：由于所使用的网络分析仪、阻抗分析仪等功率受限，目前的高频测试输出功率很低，输出扫频电压幅值仅为1V，远低于设备正常工作电压，测量结果能否准确反映设备正常工作下的响应特性，目前少有研究，还存在一些疑问。二是使用网络分析仪或阻抗分析仪测量大型设备频率特性时，测量结果受测量引线影响较大且随频率升高，误差显著增大，虽然可以利用测试方法规避，但效果犹未可知。而基于时域测量外特性建模法，虽然测试电压可以远高于频域法，但测试端口需要一个输出脉冲频域足够宽的高压纳秒脉冲发生器。由于特高压换流变(换流变为换流变压器简称)入口电容很大，以换流站使用的±800kV换流变测试参数为例，换流变压器入口电容约为10.4nF。传统的纳秒脉冲发生器在携带大电容负载时，换流变压器入口电压频域范围小，电压幅值低，目前尚缺乏针对特高压换流变压器的高压纳秒脉冲信号发生器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种高压脉冲信号发生器及其电路，以克服现有技术的不足。

为达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种高压脉冲信号发生电路，包括电阻R₁、可控触发开关S₁、电容C₁、电阻R₂、电阻R₃、电容C₂、陡化开关S₂、电容C₃、电容C₄和电阻R₄；