武漢凱迪正大電氣KDCJ-200kV10kJ沖擊電壓發(fā)生器試驗(yàn)裝置

發(fā)生器主要技術(shù)參數(shù)
標(biāo)稱電壓：±200 kV
額定能量：10kJ
額定沖擊電容量：0.5μF
額定充電電壓：100 kV
級數(shù)：2
級電容量：1μF
級能量：5kJ

沖擊電壓波形試驗(yàn)。1.230%s /5020%s，幅值3%；
沖擊電壓波形參數(shù)及其偏差均符合有關(guān)GB311及GB13.2 和 GB16927.2沖擊電壓參數(shù)；
最低輸出電壓： >20％Un

同步范圍：級電壓在20%～100%額定電壓范圍內(nèi)，正負(fù)極性同步范圍不小于20%、(脈沖放大器點(diǎn)火脈沖＞±10 kV)

同步放電失控率：<2%

沖擊試驗(yàn)次數(shù)設(shè)定范圍：0～99 次 調(diào)節(jié)精度 1 次

點(diǎn)火范圍：20%-100%Un
充電電壓不穩(wěn)定度：＜±1.0%
基準(zhǔn)電壓調(diào)節(jié)范圍：0.0～100.0 kV 調(diào)節(jié)精度 0.1 kV
充電電壓與基準(zhǔn)電壓的偏差：＜±1.0%
持續(xù)時間:在80％額定電壓以上間斷工作,在80％額定電壓以下，可連續(xù)運(yùn)行。
使用條件
海拔高度： ≤1000m
環(huán)境溫度： -15℃～＋50℃
相對濕度： ≤85％（20℃）
使用環(huán)境： 戶內(nèi)
無導(dǎo)電塵埃
接地電阻 0.5Ω
無火災(zāi)及爆炸危險(xiǎn)
耐震能力： 8級烈度
不含有腐蝕金屬和絕緣的氣體存在
電源電壓的波形為實(shí)際正弦波,波形畸變率<5%
地震烈度：地震基本烈度值為6度。

雷電沖擊電壓發(fā)生器，作為電力系統(tǒng)中的重要試驗(yàn)設(shè)備，其在確保電力設(shè)備安全穩(wěn)定運(yùn)行方面扮演著至關(guān)重要的角色。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展與升級，對電力設(shè)備耐受極端天氣條件，特別是雷電沖擊的能力提出了更高要求。因此雷電沖擊電壓發(fā)生器不僅僅局限于10kV及以下電壓等級的應(yīng)用，而是逐步向更高電壓等級擴(kuò)展，但其基本原理與應(yīng)用范圍在基礎(chǔ)層面上仍保持著高度的統(tǒng)一性和重要性。

雷電沖擊電壓發(fā)生器基于馬克思（Marx）發(fā)生器原理設(shè)計(jì)，通過多級電容器并聯(lián)充電、串聯(lián)放電的方式，在極短的時間內(nèi)（通常為幾微秒）產(chǎn)生高幅值的脈沖電壓，模擬自然界中雷電對電力設(shè)備造成的沖擊。這種發(fā)生器主要由充電回路、儲能電容、放電開關(guān)、阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)以及測量系統(tǒng)幾大部分組成。充電回路負(fù)責(zé)將電能儲存到并聯(lián)的電容器中，當(dāng)達(dá)到預(yù)定電壓后，通過放電開關(guān)的快速動作，使所有電容器串聯(lián)起來放電，形成高電壓脈沖。阻抗匹配網(wǎng)絡(luò)則用于調(diào)整波形，確保產(chǎn)生的雷電沖擊波形符合國際或行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，如IEC 60060-1等。

雖然文中提及雷電沖擊電壓發(fā)生器適用于10kV及以下電壓等級的設(shè)備試驗(yàn)，但實(shí)際上，隨著技術(shù)的進(jìn)步，其應(yīng)用范圍已遠(yuǎn)不止于此。在超高壓、特高壓輸電系統(tǒng)中，對變壓器、斷路器、GIS（氣體絕緣開關(guān)設(shè)備）、避雷器等關(guān)鍵設(shè)備的雷電沖擊試驗(yàn)同樣至關(guān)重要。這些試驗(yàn)不僅驗(yàn)證了設(shè)備在極端條件下的絕緣性能，還為其在復(fù)雜多變的電網(wǎng)環(huán)境中穩(wěn)定運(yùn)行提供了有力保障。

空氣間隙：測試不同間距下空氣絕緣的擊穿電壓，評估安全距離，防止因雷擊導(dǎo)致的相間短路或接地故障。

電抗器開關(guān)：驗(yàn)證其在雷電沖擊下的動作可靠性，確保在故障發(fā)生時能迅速切斷故障電流，保護(hù)電網(wǎng)安全。

絕緣子串：絕緣子作為輸電線路中支撐導(dǎo)線并防止電流回地的關(guān)鍵部件，其雷電沖擊試驗(yàn)尤為重要，可評估其耐受能力，預(yù)防閃絡(luò)事故。

套管：變壓器等設(shè)備的套管需承受來自外部的高電壓沖擊，雷電沖擊試驗(yàn)有助于確認(rèn)其絕緣設(shè)計(jì)的有效性。

電力變壓器：作為電網(wǎng)中的核心設(shè)備，電力變壓器的雷電沖擊試驗(yàn)是確保其穩(wěn)定運(yùn)行、防止因雷擊損壞的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。

互感器：互感器在電力系統(tǒng)中負(fù)責(zé)測量和保護(hù)，其雷電沖擊耐受能力直接關(guān)系到測量精度和保護(hù)動作的正確性。

隨著智能電網(wǎng)、特高壓輸電等技術(shù)的快速發(fā)展，對雷電沖擊電壓發(fā)生器的要求也日益提高。一方面，需要提高發(fā)生器的電壓等級和能量密度，以滿足更高電壓等級設(shè)備的試驗(yàn)需求；另一方面，則需優(yōu)化波形控制算法，確保產(chǎn)生的雷電沖擊波形更加接近自然雷電，提高試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。此外，隨著環(huán)保意識的增強(qiáng)，如何降低發(fā)生器運(yùn)行時的噪音、減少對環(huán)境的影響，也是未來發(fā)展的重要方向。
雷電沖擊電壓發(fā)生器作為電力設(shè)備安全檢測的重要手段，其重要性不言而喻。無論是對于傳統(tǒng)電網(wǎng)的升級改造，還是新型智能電網(wǎng)的建設(shè)，都離不開這一關(guān)鍵設(shè)備的支持。

審核編輯 黃宇