雷電沖擊電壓實(shí)驗(yàn)

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1、雷電沖擊電壓實(shí)驗(yàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康碾姎庠O(shè)備在電力系統(tǒng)運(yùn)行中除承受正常運(yùn)行的工頻電壓外，還可能受到暫時(shí)過(guò)電壓及雷電過(guò)電壓的襲擊。本實(shí)驗(yàn)通過(guò)實(shí)驗(yàn)裝置及控制平臺(tái)模擬產(chǎn)生相應(yīng)的雷電沖擊波，觀察長(zhǎng)氣隙擊穿放電現(xiàn)象以及通過(guò)控制臺(tái)觀察沖擊波的波形，了解沖擊電壓發(fā)生器的功能要求及技術(shù)要求，了解其工作原理、系統(tǒng)組成、具體結(jié)構(gòu)以及相關(guān)操作，明確沖擊電壓實(shí)驗(yàn)的有關(guān)注意事項(xiàng)，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具備開(kāi)展相關(guān)試驗(yàn)任務(wù)的能力。二、試驗(yàn)項(xiàng)目通過(guò)雷擊沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓沖擊波擊穿長(zhǎng)氣隙放電三、實(shí)驗(yàn)說(shuō)明1、沖擊電壓在系統(tǒng)中的存在形式和表現(xiàn)因雷電影響會(huì)在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生大氣過(guò)

2、電壓，有兩種基本形式，即直擊雷過(guò)電壓和感應(yīng)雷過(guò)電壓，他們都表現(xiàn)為一段作用時(shí)間很短的過(guò)電壓脈沖波。這種過(guò)電壓波一般會(huì)引起絕緣子閃絡(luò)或避雷器動(dòng)作，從而形成沖擊截波。如果過(guò)電壓幅值很大，其波頭上升很快，引發(fā)的絕緣子閃絡(luò)或避雷器動(dòng)作就可能發(fā)生在波頭部分，將形成沖擊陡波。因系統(tǒng)的倒閘操作、元件動(dòng)作或發(fā)生故障等原因，使系統(tǒng)狀態(tài)改變，引發(fā)過(guò)渡過(guò)程，可能產(chǎn)生涌動(dòng)的電壓升高，形成操作沖擊波。它是一種作用時(shí)間較長(zhǎng)的過(guò)電壓波。2、沖擊電壓的特點(diǎn)雷電沖擊電壓波是一種作用時(shí)間很短的過(guò)電壓脈沖波，具有單極性，一般為負(fù)極性，如果引起放電，其產(chǎn)生的沖擊電流很強(qiáng)。沖擊截波對(duì)電感線圈

3、類(lèi)設(shè)備可能造成更嚴(yán)重的威脅，而沖擊陡波對(duì)絕緣子內(nèi)絕緣的威脅更大。操作沖擊波的能量來(lái)自于系統(tǒng)內(nèi)部，其作用時(shí)間比雷電波長(zhǎng)的多，持續(xù)的能量累積造成的損害可能比雷電波更為嚴(yán)重3、沖擊電壓發(fā)生器就是一種產(chǎn)生脈沖波的高電壓發(fā)生裝置。它被用于研究電力設(shè)備遭受大氣過(guò)電壓（雷電）時(shí)的絕緣性能。沖擊電壓的破壞作用不僅決定于波形、幅值、還與波形陡度有關(guān)。目前國(guó)內(nèi)沖擊電壓發(fā)生器能產(chǎn)生8種沖擊波形。下面簡(jiǎn)單介紹一下：GB311《高壓輸變電設(shè)備的絕緣配合-高電壓試驗(yàn)技術(shù)》規(guī)定了三種標(biāo)準(zhǔn)沖擊波形（1）1.2/50微妙標(biāo)準(zhǔn)雷電沖擊全波（2）1.2/2~5微妙標(biāo)準(zhǔn)雷電截波過(guò)零系數(shù)0

4、.25-0.35（3）250/2500微妙的標(biāo)準(zhǔn)操作沖擊波Tf為20~250us90%持續(xù)時(shí)間≥200us過(guò)零時(shí)間≥500usIEC517規(guī)定GIS組合電器現(xiàn)場(chǎng)沖擊試驗(yàn)的二種標(biāo)準(zhǔn)沖擊波形（4）Tf＜15微妙的振蕩雷電沖擊波（5）Tcr＞100微妙的振蕩操作沖擊波圖1雷電沖擊電壓全波波形圖2沖擊電壓截波波形（尾截波）4.截波標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定：（1）波前時(shí)間Tf為1.2uS，允許誤差±30%；（2）截波時(shí)間Td為2~5uS（3）試驗(yàn)電壓Um，允許偏差±3%，是指規(guī)定值和實(shí)測(cè)值之差，不是指測(cè)量誤差。（4）當(dāng)實(shí)際波形波前部分有振蕩（過(guò)沖）規(guī)定振蕩幅值不應(yīng)超過(guò)0.0

5、5Um，反沖波幅值ur/Um過(guò)零系數(shù)規(guī)定為0.25-0.35波形圖畫(huà)法：以D點(diǎn)與反波峰值的幅值的30%和90%的兩點(diǎn)的聯(lián)線與反波峰值的交點(diǎn)為N，與D點(diǎn)橫向平行的交點(diǎn)為M，從M點(diǎn)所作的橫軸垂線與O1之間的距離為截波時(shí)間Td。T1=1.67T5.沖擊電壓的產(chǎn)生及測(cè)量四．儀器設(shè)備：沖擊電壓發(fā)生器五、試驗(yàn)接線六．實(shí)驗(yàn)沖擊電壓加壓過(guò)程及波形圖等待觸發(fā)沖擊電壓波波形沖擊電壓發(fā)生器現(xiàn)場(chǎng)現(xiàn)象七、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及結(jié)果當(dāng)沖擊電壓升高到一定幅值時(shí)，某一瞬間一個(gè)大概接近2米長(zhǎng)氣隙被擊穿放電，出現(xiàn)耀眼的電弧并伴隨一聲震耳欲聾的巨響，發(fā)生瞬時(shí)放電，且放電時(shí)間極短。第一次近距離的觀看

6、類(lèi)似雷擊放電一樣的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，感受頗深，這也提醒我們要始終保持一種強(qiáng)烈的敬畏心理，電力系統(tǒng)中的各種無(wú)聲無(wú)息的電現(xiàn)象還是很危險(xiǎn)的！