實驗五 雷電沖擊電壓實驗

一,、實驗?zāi)康模?

電氣設(shè)備在電力系統(tǒng)運行中除承受正常運行的工頻電壓外,，還可能受到暫時過電壓及雷電過電壓的襲擊。本實驗通過實驗裝置及控制平臺模擬產(chǎn)生相應(yīng)的雷電沖擊波,，觀察長氣隙擊穿放電現(xiàn)象以及通過控制臺觀察沖擊波的波形,。進(jìn)而了解沖擊電壓發(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,，明確沖擊電壓試驗的有關(guān)注意事項,，掌握完整的操作流程和操作技能，初步具備開展相關(guān)試驗任務(wù)的能力,。

二,、實驗項目：

通過雷擊沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生高壓沖擊波擊穿長氣隙放電。

三,、實驗說明：

1.沖擊電壓在系統(tǒng)中的存在形式和表現(xiàn)：

因雷電影響會在電力系統(tǒng)中產(chǎn)生大氣過電壓,，有2種基本形式，即直擊雷過電壓和感應(yīng)雷過電壓,，它們都表現(xiàn)為一段作用很短的過電壓脈沖,。這種過電壓波一般會引起絕緣子閃絡(luò)或避雷器動作，從而形成沖擊截波,。如果過電壓幅值很大,，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、元件動作或發(fā)生故障等原因,，是系統(tǒng)狀態(tài)改變,，引發(fā)過渡過程,，可能產(chǎn)生涌動的電壓升高，形成操作沖擊波,。它是一種作用時間較長的過電壓波形,。

2.沖擊電壓的特點：

雷電沖擊電壓波是一種作用時間很短的過電壓脈沖波，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,。

沖擊截波對電感線圈類設(shè)備可能造成更加嚴(yán)重的威脅，而沖擊陡波對沖擊陡波對絕緣子內(nèi)絕緣子內(nèi)絕緣的威脅更大,。

操作沖擊波的能量來自系統(tǒng)內(nèi)部,，其作用時間比雷電波長得多，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.沖擊電壓的波形及其參數(shù)：

大自然的雷電波或?qū)嶋H的操作波并不一致,，但為了便于研究和工程應(yīng)用，對統(tǒng)計結(jié)果進(jìn)行優(yōu)化和標(biāo)準(zhǔn)化,，形成工程上應(yīng)用的標(biāo)準(zhǔn)沖擊波,，主要包括以下4種：

（1）雷電沖擊電壓全波

參數(shù)：T1/T2=1.2/50μs 精確要求：峰值≤±3% ，T1≤±30% ,， T2≤±20%?

（2）沖擊電壓截波

頭截波 尾截波

參數(shù)： Tc=2～5μs 截波過零洗漱U2/Uc=0.3±0.05?

（3）沖擊電壓陡波

參數(shù)：T1/T2=0.2/10μs T1=2～5μs 陡度25KV/ns或1000KV/μs

（4）沖擊電壓操作波

參數(shù)：Tcr/T2=250/2500μs 精確要求：峰值≤±3% ,，Tcr≤±30% ， T2≤±60%?

四,、沖擊電壓的產(chǎn)生與測量 1,、沖擊電壓的產(chǎn)生

試驗所需沖擊電壓波由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生。

以沖擊電容并聯(lián)充電串級放電的原理工作,，流行多種結(jié)構(gòu),，如下圖：

沖擊電壓發(fā)生器基本結(jié)構(gòu)

沖擊電壓發(fā)生器雙邊充電結(jié)構(gòu)

沖擊電壓發(fā)生器高效結(jié)構(gòu)

通過調(diào)整沖擊回路的充電電阻和放電電阻的大小，可以分別調(diào)整沖擊電壓波的破錢時間和波尾時間,，從未可以得到標(biāo)準(zhǔn)的雷電沖擊電壓全波和沖擊電壓操作波,。

將截波裝置并聯(lián)于沖擊電壓回路，可以獲得相應(yīng)的沖擊截波電壓,。

調(diào)整泊頭電阻,，并將陡化裝置并聯(lián)于沖擊電壓回路，可以獲得相應(yīng)的沖擊陡波電壓,。 2,、沖擊電壓的測量

沖擊電壓的測量一般使用專用的沖擊分壓器+測量電纜+數(shù)字存儲示波器+峰值電壓表，如果要對沖擊回路電流進(jìn)行測量,，需要加入無感分流器和相應(yīng)的測量電纜,。

測量首先是校核波形，通常對每個試