雷インパルス発生装置

適用範囲

このインパルス電圧発生装置試験システムは、主に35kV以下の電力製品のフルウェーブ雷インパルス電圧試験に適しています。他の製品のインパルス試験にも使用できます。

一般的な運転条件

標高：1000m

周囲温度：-5°C ～ +40°C

相対湿度：90%

1日の最大温度変化範囲：25°C

使用環境：屋内

導電性粉塵のないこと

火災または爆発の危険がないこと

金属や絶縁体を腐食させるガスは存在しないこと

電源電圧の波形は真の正弦波であり、波形ひずみ率は<5%でなければならない

適合基準

GB/T 311.1 高電圧送変電設備の絶縁および絶縁協調

GB/T 16927.1 高電圧試験技術 - 第1部 - 一般試験要件

GB/T 16927.2 高電圧試験技術 - 第2部 - 測定システム

GB/T 16896.1 高電圧インパルス試験用デジタルレコーダ

JB/T 7616 高電圧架空線用絶縁体の急峻波インパルス耐電圧試験

DL/T 557 高電圧架空線用絶縁体の急峻波インパルス試験：定義、試験方法および評価基準

BF 24001 インパルス電圧試験の実施詳細

定格パラメータ値

1. 定格電圧：400kV

2. 定格ステップ電圧：100kV

3. 総衝撃容量：0.25マイクロファラド（単一パルス用コンデンサ 2マイクロファラド／50kV、合計8台）。

4. ステップの総数：4段階

5. 標準波形パラメータ：

標準雷インパルス電圧フル波形、1.2／50μs 電圧利用率 >85％（無負荷時300pFで90％以上）；

インパルス電圧波形のパラメータおよびその偏差は、関連する国家標準 GB311 および GB16927 の要求事項を満たしています。

6. 最小出力電圧は定格電圧の10％以上であること

7. 使用時間：定格電圧の70％以上では、120秒ごとの充放電により連続運転が可能。定格電圧の70％未満では、60秒ごとの充放電により連続運転が可能。

主要な部品

1. 充電部

(1) 定電流充電装置を使用する。

(2) 油浸式充電トランスを用い、二次電圧は85kV、定格容量は5kVAである。

(3) 2DL-200kV/200mAの高圧整流用シリコンスタックを使用する。逆方向耐電圧は200kV、平均電流は0.2Aである。高圧整流用シリコンスタックは充電トランスの隣に設置されており、伝動機構によって充電電圧の極性を自動反転できる。操作盤には極性切替スイッチボタンが設けられている。

(4) 高圧整流用シリコンスタックの保護抵抗には、絶縁管上に誘導巻きされたエナメル線抵抗を使用する。

(5) 双方向対称定電流充電方式を採用する。

(6) 自動制御中において、定電流充電装置は定格充電電圧の10％から100％の範囲内で設定電圧からの偏差が±1％以下でなければならず、充電電圧の不安定度も±1％以下でなければならない。充電電圧の調整精度は1％であること。

(7) 2つのDC抵抗分圧器を使用し、50kV、300MΩの油浸金属皮膜抵抗を採用すること。低圧アームの抵抗は分圧器の底部フランジに設置し、低圧アーム上の電圧信号はシールドケーブルを用いて制御コンソールに導入すること。

(8) 自動接地スイッチは電磁石式接地機構を用い、試験停止時に主コンデンサを自動的に短絡し、保護抵抗を介して接地できるようにすること。

(9) 定電流充電用のインダクタ、コンデンサ、充電トランス（高圧整流用シリコンスタックおよび極性切替装置を含む）およびその保護抵抗器、自動接地スイッチ、絶縁支持体はすべてシャーシ上に設置されている。

2. 主体

(1) 主構造は四柱式を採用しており、4つのフランジと並列に取り付けられた2つのコンデンサからなる鋼製フレームで、一段構成の安定した構造を形成している。主設備は四段構成で、組み合わせ塔構造を形成しており、各段階が順次積み重ねられており、分解および点検が容易であり、全体構造は安定している。

(2) 主体は非対称定電流充電方式を採用し、定電流による電圧調整が可能で、ゼロから設定電圧まで連続的に調整でき、点火放電の瞬間に充電電源が自動的に停止する。各段階の定格電圧は100kVである。

(3) 主体の絶縁支持部は4段の塔構造を採用しています。各段には、MWF50-0.6鉄殻油浸パルスコンデンサ2台、充電抵抗、波頭抵抗、波尾抵抗、点火用球隙などが含まれています。すべての同期放電球隙は密閉された絶縁容器内に設置されており、球隙は制御盤から手動または自動で調整可能です。

(4) 単体のパルスコンデンサは2.0±0.05F、直流作動電圧は50kV、コンデンサのインダクタンスは0.2μHであり、複合フィルム油浸絶縁方式を採用しています。通常の作動条件および使用環境下において、コンデンサの出力端子ブッシングは15kgの垂直方向の引張力を耐えうけ、損傷や油漏れが発生しないように保証されています。

(5) 波頭（前部）抵抗および波尾抵抗はいずれも板状で、無誘導巻線方式を採用しています。自己インダクタンスは2.5Hです（インダクタンスを低減する目的は負荷容量を増加させることです。極めて大きな負荷（例えば5000PF以上）の場合、適切な外部調製用コンデンサと調製抵抗の組み合わせを使用することで負荷容量を増加できます）。すべてのコネクタはスプリング式になっています。

(6) 波頭（前部）および波尾抵抗ブラケットには、4つの抵抗を同時に並列接続できます。波頭（前部）抵抗と波尾抵抗は同じ長さであり、共通に使用可能です。各段には余分な調製抵抗および短絡ロッドを収納するための位置が設けられています。発生装置は、短絡ロッドを挿入することで簡単に直列接続操作が可能です。

(7) 一式装置には以下のものが含まれます

7.1 落雷波頭抵抗2セット

7.2 波尾抵抗2セット

7.3 充電用抵抗器1セット（予備1個）；

（8）一次段の球ギャップは両側極性トリガー方式を採用し、二次から四次段の球ギャップはすべて三ギャップ球ギャップ点火方式を採用。同期誤作動率または拒絶率は2％以下。同期範囲は≥20％。

（9）各球ギャップ間の距離はモーター駆動により線形に調整される。制御システムは球間距離に対応する充電電圧を表示する。伝動構造には上下限界スイッチが設けられている。

（10）球ギャップ距離は制御システム上で手動または自動で調整可能である。

（11）本体は二段または三段で並列使用が可能。並列接続ロッドは統一されたコネクタを採用しており、交換が容易。装置は電気的性能に影響を与えることなく、余分な波形整形抵抗器を搭載できる。

（12）各段階の試験用に、波形整形抵抗器および接続ロッドを収納するためのブラケットを備えている。

(13) 各段には密封性能の高い両端密閉型絶縁管を採用しています。

(14) 各段間にはコロナ防止対策が施されており、充電プロセス全体を通じて明確なコロナ放電は発生しません。

(15) 段間の絶縁および機械的サポートは、放電を生じることなく100kVの直流電圧に耐えることができます。

(16) 発電機の上部には電圧均等化カバーが設置されています。

3. 400kV弱減衰コンデンサ電圧分割器

高圧アームのコンデンサは1セクションで構成され、定格パラメータは400kV／600pF、定格雷インパルス耐電圧は400kVです。電圧分割器には低圧アームコンデンサが装備されており、分圧比は1000、分圧比精度は±1％未満です。

インパルス電圧発生器制御およびコンピュータ波形解析システム

1. 概要

2. 制御システムの主な機能：制御およびコンピュータによる測定。

• 手動／自動充電モード：手動で充電電圧を調整します。
• 球ギャップの充電電圧設定に同期してギャップ距離を手動で調整し、実際の距離値を表示します。
• 充電速度の選択：ユーザーはテストの必要に応じて2つの充電速度から選択できます。
• 標準化された波形編集システムにより、マウスでのドラッグ＆ドロップによる波形測定が可能で、波形の拡大・縮小も容易に行えます。
• 過電圧および過電流保護機能付きで、自動接地されます。
• 自動点火：手動制御式。
• 緊急遮断：手動遮断とは異なり、緊急遮断はボタンを押すだけで主回路の電源を直接遮断します。制御室の停電など、緊急時に対応するために使用されます。

3. システム構成

システム構成図を図2に示します：

図2の緑色の線で囲まれた領域は、統合測定制御システムを示しています。下位コンピュータはインパルス電圧発生装置、電源、チョッパーに直接接続されています。リレーの開閉などのすべての低レベル操作は、下位コンピュータによって制御されます。上位コンピュータは光ファイバーを介して下位コンピュータに接続され、下位コンピュータに命令を送信して発生装置、電源、チョッパーを駆動します。下位コンピュータはデータを継続的に収集し、現在の状態を取得して、収集したデータを絶えず上位コンピュータに送信します。分圧器の電圧および電流信号は、取得モジュールを介して上位コンピュータに接続されています。

4. 技術仕様

詳細な完全セット