专利名称：高海拔输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法
技术领域：
本发明属于电力系统高电压技术领域，尤其适用于高海拔地区特高压输电等级及以下电气设备的单独、联合或叠加外绝缘耐受电压试验。
背景技术：
作为世界上已投入商业运行的电压等级最高的交流1000kV、直流士SOOkV特高压输电系统已在我国成为现实。由于配合有商业运行的实际需求，相关特高压等级输电设备的研究、开发、应用以及更深层次的理论性、基础性以及支撑性研究内容及方向基本上引领着世界范围内的潮流及趋势。由于我国幅员辽阔、能源分布不均，超高压及特高压输电系统以远距离、大容量、 点对点的能源输送为特点，沿线途径的地域特征差异明显，除大高差、海拔差异明显外，环境、气候、温度及湿度等都有极为明显甚至完全相反的特征。对于在特高压输电等级运行的电气设备，无法避免的必须面对正常运行电压、雷电冲击电压以及操作冲击电压。由于其基础性的正常运行电压大大提高，雷电及操作冲击电压对其的叠加影响可能会出现异常情况。另外海拔因素对于电气设备外绝缘的影响特征明显。在已有的交流、直流及冲击电压联合叠加试验研究中，低电压等级及低海拔地区是其最为主要的特点，另外由于电源设备的布置方式及场地要求，不曾见到交直流联合电压试验的基础上再在交流或直流电压承受侧叠加一冲击电压的研究方式及相关研究内容。基于特高压输电等级电气设备的外绝缘研究特点及需求，结合海拔因素的影响， 本发明提出一种用于高海拔地区特高压输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法。
发明内容
本发明的目的在于解决现有技术的不足，满足特高压输电等级电气设备的外绝缘需求，提供高海拔输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法，将特高压输电等级电气设备绝缘研究所需的交流试验电源设备、直流试验电源设备以及冲击试验电源设备有机结合起来，通过在电源出口增设保护电阻与保护球隙、各类试验电源设备的合理布置以及考虑实际高海拔的影响特征，实现特高压输电等级及以下各类型电气设备完备的高海拔地区交流、直流及冲击联合叠加电压试验能力。本发明的目的是通过下述技术方案实现的。高海拔输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法，该方法为采用交流电源装置、直流电源装置、冲击电源装置联合叠加，运行于海拔180(T2200m地区，在交流、直流、 冲击联合叠加电压试验工况下，交流电源装置输出0 900kV工频电压，直流电源装置输出 0 士 1200kV直流电压，冲击电源装置输出最高3. 5MV标准雷电冲击电压或2. 5MV标准操作冲击电压，满足特高压输电等级电气设备的联合叠加电压试验需求；交流电源装置、直流电源装置、冲击电源装置联合叠加的电压试验方法如下a.交流电压和直流电压分别通过交流电源装置出口的第一保护电阻和直流电源装置的第二保护电阻分别作用于被试设备与地面绝缘的第一端子和第二端子上；
b.交流电压和冲击电压分别通过交流电源装置出口的第一保护电阻与冲击电源装置出口的保护球隙作用于被试设备与地面绝缘的同一端子上，即作用于第一端子上或第二端子上；
c.直流电压和冲击电压通过直流电源装置出口的第二保护电阻与冲击电源装置出口的保护球隙作用于被试设备与地面绝缘的同一端子上，即作用于第一端子上或第二端子上；
d.在交流电压和直流电压分别通过交流电源装置出口的第一保护电阻和直流电源装置的第二保护电阻分别作用于被试设备与地面绝缘的第一端子和第二端子上时，冲击电压通过冲击电源装置出口的保护球隙作用于已施加交流或直流电压的被试设备的第一端子或第二端子上。本发明的有益效果是具有电源可输出电气参量等级高、被试设备可承受叠加试验及联合试验、试验所处高海拔地区等效外绝缘考核严酷等独特优点。下面结合附图及实例进一步阐述本发明内容。
图1为交流电源、直流电源联合加压试验接线示意图； 图2为冲击电源、交流电源叠加试验接线示意图3为冲击电源、直流电源叠加试验接线示意图4为交流电源和直流电源联合加压、冲击电源同时叠加在交流电源作用点的试验接线示意图5为交流电源和直流电源联合加压、冲击电源同时叠加在直流电源作用点的试验接线示意图。
具体实施例方式高海拔输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法，该方法为采用交流电源装置1、直流电源装置2、冲击电源装置3联合叠加，运行于海拔180(T2200m地区，在交流、 直流、冲击联合叠加电压试验工况下，交流电源装置1输出0 900kV工频电压，直流电源装置2输出0 士 1200kV直流电压，冲击电源装置3输出最高3. 5MV标准雷电冲击电压或 2. 5MV标准操作冲击电压，满足特高压输电等级电气设备的联合叠加电压试验需求；交流电源装置1、直流电源装置2)、冲击电源装置3联合叠加的电压试验方法如下
a.交流电压和直流电压分别通过交流电源装置1出口的第一保护电阻4和直流电源装置2的第二保护电阻5分别作用于被试设备6与地面绝缘的第一端子7和第二端子8上；
b.交流电压和冲击电压分别通过交流电源装置1出口的第一保护电阻4与冲击电源装置3出口的保护球隙9作用于被试设备6与地面绝缘的同一端子上，即作用于第一端子 7上或第二端子8上；
c.直流电压和冲击电压通过直流电源装置2出口的第二保护电阻5与冲击电源装置3 出口的保护球隙9作用于被试设备6与地面绝缘的同一端子上，即作用于第一端子7上或第二端子8上；
d.在交流电压和直流电压分别通过交流电源装置1出口的第一保护电阻4和直流电源装置2的第二保护电阻5分别作用于被试设备6与地面绝缘的第一端子7和第二端子8 上时，冲击电压通过冲击电源装置3出口的保护球隙9作用于已施加交流或直流电压的被试设备6的第一端子7或第二端子8上。见图1，该图示出了交流电源和直流电源联合加压试验接线示意图。图中交流电源装置1由试验变压器10、电源保护电阻11以及电容分压器12构成。直流电源装置2由充电电源及直流电压发生器本体13、电源保护电阻14、电阻分压器15以及接地开关16构成。 当被试品6，如交流滤波器断路器，与地面绝缘的不同端子即第一端子7、第二端子8上需分别试耐受一定的交流电压和直流电压时，通过由绝缘材料圆柱管充水构成的阻值2 10ΜΩ、 长度3 5m水电阻即第一保护电阻4、第二保护电阻5的自保护，可实现被试品6的交流电源和直流电源联合加压试验。见图2，该图示出了冲击电源和交流电源叠加试验接线示意图。图中冲击电源装置 3等效由充电电容器17、同步放电球隙18、控制放电波形的波头电阻19、控制放电波形的波尾电阻20以及弱阻尼电容分压器21构成。交流电源装置1由试验变压器10、电源保护电阻11以及电容分压器12构成。当被试品6，如交流滤波器断路器，与地面绝缘的同一端子即第一端子7或第二端子8上需叠加试耐受一定的冲击电压和交流电压时，通过由绝缘材料圆柱管充水构成的阻值2 10ΜΩ、长度3 5m的水电阻即第一保护电阻4对交流电源装置1的自保护，通过由直径不小于Im的可调间距铜球间隙对冲击电源装置3的自保护，可实现被试品6的冲击电源和交流电源叠加电压试验。见图3，该图示出了冲击电源和直流电源叠加试验接线示意图。图中冲击电源装置 3等效由充电电容器17、同步放电球隙18、控制放电波形的波头电阻19、控制放电波形的波尾电阻20以及弱阻尼电容分压器21构成。直流电源装置2由充电电源及直流电压发生器本体13、电源保护电阻14、电阻分压器15以及接地开关16构成。当被试品6，如交流滤波器断路器，与地面绝缘的同一端子即第一端子7或第二端子8上需叠加试耐受一定的冲击电压和直流电压时，通过由绝缘材料圆柱管充水构成的阻值2 10ΜΩ、长度3 5m的水电阻即第二保护电阻5对直流电源装置2的自保护，通过由直径不小于Im的可调间距铜球间隙对冲击电源装置3的自保护，可实现被试品6的冲击电源和直流电源叠加电压试验。见图4，该图示出了交流电源和直流电源联合加压、冲击电源叠加在交流电源作用点的试验接线示意图。在被试品6承受交流电源和直流电源联合加压的过程中，可以通过冲击电源装置3外加保护球间隙9实现对被试品交流电压承受点即第二端子8的冲击电压叠加。见图5，该图示出了交流电源和直流电源联合加压、冲击电源叠加在直流电源作用点的试验接线示意图。在被试品6承受交流电源和直流电源联合加压的过程中，可以通过冲击电源装置3外加保护球间隙9实现对被试品直流电压承受点即第一端子7的冲击电压叠加。
权利要求
1.高海拔输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法，其特征是，该方法为采用交流电源装置(1)、直流电源装置(2 )、冲击电源装置(3 )联合叠加，运行于海拔180(T2200m 地区，在交流、直流、冲击联合叠加电压试验工况下，交流电源装置(1)输出0 900kV工频电压，直流电源装置(2)输出0 士 1200kV直流电压，冲击电源装置(3)输出最高3. 5MV标准雷电冲击电压或2. 5MV标准操作冲击电压，满足特高压输电等级电气设备的联合叠加电压试验需求；交流电源装置(1)、直流电源装置(2)、冲击电源装置(3)联合叠加的电压试验方法如下a.交流电压和直流电压分别通过交流电源装置(1)出口的第一保护电阻(4)和直流电源装置(2)的第二保护电阻(5)分别作用于被试设备(6)与地面绝缘的第一端子(7)和第二端子(8)上；b.交流电压和冲击电压分别通过交流电源装置(1)出口的第一保护电阻(4)与冲击电源装置(3)出口的保护球隙(9)作用于被试设备(6)与地面绝缘的同一端子上，即作用于第一端子(7)上或第二端子(8)上；c.直流电压和冲击电压通过直流电源装置(2)出口的第二保护电阻(5 )与冲击电源装置(3)出口的保护球隙(9)作用于被试设备(6)与地面绝缘的同一端子上，即作用于第一端子(7)上或第二端子(8)上；d.在交流电压和直流电压分别通过交流电源装置(1)出口的第一保护电阻(4)和直流电源装置(2)的第二保护电阻(5)分别作用于被试设备(6)与地面绝缘的第一端子(7)和第二端子(8)上时，冲击电压通过冲击电源装置(3)出口的保护球隙(9)作用于已施加交流或直流电压的被试设备(6)的第一端子(7)或第二端子(8)上。
全文摘要
高海拔输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法，采用交流电源装置(1)、直流电源装置(2)、冲击电源装置(3)联合叠加，运行于海拔1800~2200m地区，在交流、直流、冲击联合叠加电压试验工况下，交流电源装置输出0～900kV工频电压，直流电源装置输出0～±1200kV直流电压，冲击电源装置输出最高3.5MV标准雷电冲击电压或2.5MV标准操作冲击电压，满足特高压输电等级电气设备的联合叠加电压试验需求。本发明是一种有效的用于高海拔地区特高压输电等级交流、直流、冲击联合叠加电压试验方法，具有电源可输出电气参量等级高、被试设备可承受叠加试验及联合试验、试验所处高海拔地区等效外绝缘考核严酷等独特优点。
文档编号G01R31/12GK102253317SQ20111010814
公开日2011年11月23日 申请日期2011年4月28日 优先权日2011年4月28日
发明者廖永利, 李锐海, 王科, 马仪, 高超 申请人:云南电力试验研究院(集团)有限公司, 南方电网科学研究院有限责任公司