高电压大电容负载下雷电冲击电压波形的调试_张建新.pdf

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1、高电压大电容负载下雷电冲击电压波形的调试电电工电气工电气(2015No.4)产品与应用高电压大电容负载下雷电冲击电压波形的调试张建新，赵芳芳，宋衡(河南省高压电器研究所，河南平顶山467001)摘要：介绍了一种改善大电容负载的雷电冲击电压试验输出波形的方法，分析了容性负载时雷电冲击电压波形振荡和过冲的原因，指出了调试雷电冲击电压波形常用的措施，并在冲击电压试验回路中串联RLC滤波电路来对现用低通滤波电路进行改进。仿真分析表明，改进后的RLC低通滤波电路比原先的RC低通滤波电路的波形平滑度好，雷电冲击电压波形波头振荡得到明显改善。关键词：雷电冲击电压波形；大电容负载；波形过冲；RLC

2、滤波电路中图分类号：TM866文献标识码：B文章编号：1007-3175(2015)04-0027-04DebuggingofLightningImpulseVoltageWaveformUnderHighVoltageLargeCapacitiveLoadZHANGJian-xin,ZHAOFang-fang,SONGHeng（HenanHighVoltageElectricApparatusResearchInstitute,Pingdingshan467001,China）Abstract:Introductionwasmadetoamethodimprovingtheout

3、putwaveformoflightningimpulsevoltagetestforlargecapacitiveloads.Thispaperanalyzedthereasonoflightningimpulsevoltagewaveformoscillationandovershootundercapacitiveload.Thecommonmea-sureswereusedtodebuglightningimpulsevoltagewaveformandtheexistinglow-passfiltercircuitwasimprovedbythewayofseriesRLC

4、filtercircuitinimpulsevoltagetestcircuit.ThesimulationresultshowsthatthewaveformoftheimprovedRLClow-passfiltercircuitissmootherthanthewaveformoftheoriginalcircuit.Thelightningimpulsevoltagewaveformoscillationhasbeenimprovedobviously.Keywords:lightningimpulsevoltagewaveform;largecapacitiveload;wa

5、veformovershoot;RLCfiltercircuit0引言件仿真对现用低通滤波电路进行改进，使得容性负载较大时，借助改进后的低通滤波电路，得到满足雷电冲击电压试验是高压电器设备型式试验、GB/T16927.1—2011和IEC60060-1标准要求的雷出厂试验甚至现场试验都必须进行的试验项目，而电冲击电压波形，并把这一理论应用于实践，证明且GB/T16927.1—2011和IEC60060-1标准对雷电在实际应用中负载电容量较大、电压等级较高时，冲击电压波形有着严格的要求，即，波前时间为冲击电压试验回路中串联RLC滤波电路确实可以起1.2μs±30%、半峰值时间为50μs

6、±20%的雷电全到改善雷电冲击电压波形的作用。波，且波头振荡过冲不得超过10%。对于电容量较小或电压等级较低的电气设备雷电冲击电压试验不1冲击电压发生器的容性负载回路分析存在问题，但随着高电压等级的GIS设备和电缆的逐步应用，雷电冲击电压试验的波形调试成了一个雷电冲击电压由冲击电压发生器产生，试验回突出的问题。路是Marx于1923年设计的。为了计算波形或者说本文通过冲击电压发生器容性负载的电路分是冲击回路的各个要素，Marx发生器被简化成图1[1]析，来说明容性负载时雷电冲击电压波形振荡和过所示的等效电路。其中，当C1充电达U0时，SG冲的原因；介绍现在常用解决振荡和过冲的方法并

7、触发，C2通过C1充电，并通过Rf进行衰减。C1为分析这些方法的局限性，然后通过原理分析、软充电电容；Rf为波前电阻；Rt为半峰值电阻；L为试验回路电感；SG为放电间隙；C2为负载电容。作者简介：张建新(1963-)，男，高级工程师，硕士，从事高压开关试验工作。27电电工电气工电气(2015No.4)高电压大电容负载下雷电冲击电压波形的调试SGRfL的配置来实现。Tf一定时，波前电阻和负载电容成反比例函数关系。在大容量负载情况下，为了使波CC前时间在1.2μs±30%