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传递过电压的测量原理

专家
2021-02-12 09:08:08    评分

1.1 B类冲击波的产生

如同雷电波一样必须将特快速瞬态电压波标准化。目前,电压互感器新标准GB 20840.1-2010已将VFTO定义为冲击波分为二类:A类冲击波和B类冲击波。A类冲击波,适用于空气绝缘变电站用的电压互感器;B类冲击波,适用于气体绝缘金属外壳全封闭用的电压互感器GIS。在实验室进行GIS电压互感器的传递过电压测量,标准中VFTO波形的定义,分类和要求见表1

1 GIS电压互感器的传递过电压标准

Tab 1 GIS standard on transient overvoltage of transfer

冲击波类型

A

B

施加电压峰值(Up)

 

 

波形参数:

—常规波前时间(T1)a

—半峰值时间(T2)

—波前时间(T1)

—波尾时间(T2)

 

0.5×(1±20%)us

50us

 

10×(1±20%)us

100ns

传递过电压峰值限值(Us)b

1.6kV

1.6kV

a其波形参数代表了开关操作引起的电压振荡

b经制造方与用户协商,可选取其他的传递过电压限制

 

标准的B类冲击波如图1所示:

图片5.png    1  B类波形

Fig.1 Standard wave of type B

由于B类冲击波的波前时间为10×1±20%ns,波尾时间大于100ns,与阶跃波类似,因此可以通过对直流电源进行开关合闸来产生。试验电路图如图2所示。

图片4.png2 阶跃波发生电路

Fig.2 Step wave generating circuit

可知单位阶跃函数为:

               1 

当试验回路中含有电容电感且开关动作具有响应时间时,图3所示的试验电路产生的波形会与标准阶跃波形有所差异。

图片3.png 

(a) 标准阶跃波形

(a) Standard step wave

图片2.png 

(b)试验电路输出波形

(b) Wave of the generating circuit

3 阶跃波形

Fig.3 Step wave

其中开关的好坏直接影响输出波形的质量,纳秒级波形产生系统对开关的要求是:1结构紧凑,开关的电感小;2导通时延迟短而且分散性小;3开关接触电阻小[9]。在纳秒级波形产生电路中,影响波形输出质量的开关特性有以下因素:开关特性上升时间、从触发到闭合的动作延迟、时间抖动以及开关的电感与电阻。干簧管继电器不仅满足上述要求,而且此开关导通时间无回跳、前沿陡,适合于用来开断直流电源产生波头陡度为纳秒级的波形,因此本文选干簧管继电器作为开关元件。根据冲击电压发生的原理[7],研制B类冲击波发生器,B类冲击波波形如图4。对比图1中的波形可知符合电压互感器新标准GB 20840.1-2010B类冲击波要求。

图片1.png 

4  B类冲击波

Fig 4 Class B impulse wave

 





关键词: 原理     冲击波     波形     开关    

工程师
2021-02-12 22:42:48    评分
2楼

学到东西了


高工
2021-02-12 23:49:01    评分
3楼

原理学到了


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