400kv雷電沖擊電壓發(fā)生器(自動(dòng)保存的)-展示頁(yè)
2025-07-01 12:02本頁(yè)面
【正文】 專業(yè)班號(hào) ： 電氣1303班 評(píng) 閱 人 ： 指導(dǎo)教師 ： 劉毅 日 期 ： 目錄一、設(shè)計(jì)背景和意義 3二、沖擊電壓發(fā)生器基本原理 4雷電沖擊電壓波形 4多級(jí)充電電壓發(fā)生器 4三、設(shè)計(jì)目標(biāo) 6四、設(shè)計(jì)步驟 71）確定沖擊電壓發(fā)生器級(jí)數(shù)n 72）負(fù)荷電容C2選擇 73）沖擊電容C1選擇 84）沖擊電壓發(fā)生器的效率 85）波頭電阻Rf、波尾電阻Rt選擇 86）充電電阻R、保護(hù)電阻r選擇 107）充電時(shí)間 108）變壓器選擇 119）硅堆選擇 1110）球隙直徑選擇 11五、設(shè)計(jì)總結(jié)與感想 12六、附錄 13七、參考文獻(xiàn) 17一、 設(shè)計(jì)背景和意義電力系統(tǒng)中的高壓電氣設(shè)備在運(yùn)行過(guò)程中可能會(huì)承受短時(shí)間的雷電沖擊電壓和操作過(guò)電壓的作用。沖擊電壓實(shí)驗(yàn)就是用來(lái)檢測(cè)各種高壓電氣設(shè)備在雷電壓和操作過(guò)電壓作用下的絕緣性能或保護(hù)性能。其中雷電沖擊電壓波形由沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生，而操作沖擊電壓波可以利用沖擊電壓發(fā)生器產(chǎn)生，也可以利用變壓器產(chǎn)生。在此重點(diǎn)討論雷電沖擊電壓發(fā)生器的設(shè)計(jì)。其電壓和容量不斷提高。二、 沖擊電壓發(fā)生器基本原理雷電沖擊電壓波形多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的作用原理可以簡(jiǎn)單地概括為多級(jí)電容器并聯(lián)充電，然后自動(dòng)串聯(lián)放電，形成幅值很高的沖擊電壓波。全波是具有一定極性的非周期性脈沖電壓波，這種非周期性的沖擊電壓波可以用雙指數(shù)函數(shù)表示：ut=AetT1etT2式中：T1——波尾時(shí)間常數(shù)， T2——波頭時(shí)間常數(shù)，通常T1?T2 。如圖為一種簡(jiǎn)單的多級(jí)沖擊電壓發(fā)生器的電路圖：其工作原理為:C10C20為各級(jí)對(duì)地的雜散電容。當(dāng)各級(jí)電容器C充電到U0電壓時(shí),第一級(jí)間隙G1首先擊穿,1點(diǎn)電位瞬時(shí)從+U0下降到零,2點(diǎn)電位瞬時(shí)從零下降到U0。于是,在G1擊穿瞬間,球隙G2承受的電壓由原來(lái)的U0突然上升到2U0,從而導(dǎo)致G2擊穿。于是在G1和G2擊穿瞬間,球隙3承受的電壓由原來(lái)的U0突然上升到3U0,從而導(dǎo)致G3擊穿。 為了防止各級(jí)固有電感和雜散電容可能產(chǎn)生的寄生振蕩，在各級(jí)球隙中串入阻尼電阻r，阻值約數(shù)十歐姆。增加充電電阻和對(duì)地雜散電容不僅能增加球間隙的過(guò)電壓，而且還能延長(zhǎng)過(guò)電壓的持續(xù)時(shí)間，這對(duì)于提高球間隙動(dòng)作的可靠性是有利的。 實(shí)際的沖擊電壓發(fā)生器，波頭電阻和波尾電阻常分散到各級(jí)中去，這樣，既可以起到阻尼電阻的作用，又可以起到充電電阻的作用。四、設(shè)計(jì)步驟如圖，為沖擊電壓發(fā)生器的等效電路圖，依此電路圖進(jìn)行設(shè)計(jì)：1）確定沖擊電壓發(fā)生器級(jí)數(shù)n要求沖擊電壓發(fā)生器的標(biāo)稱電壓為400kv，可選取4級(jí)電容結(jié)構(gòu)，則輸出電壓的標(biāo)稱值為：Un=4100kV=400kV2）負(fù)荷電容C2選擇常見(jiàn)試品電容量如表2所示。沖擊電壓發(fā)生器回路效率近似可表達(dá)為：由于高效回路，Rd≈0，因此沖擊電壓發(fā)生器高效回路的效率為：η=C1C1+C2為使回路效率足夠高，一般取C1至少比C2大5—10倍，現(xiàn)取C1=10C2≈由上述可知，用此種電容器四個(gè)串聯(lián)可以達(dá)到440kv標(biāo)稱電壓，滿足要求。表型號(hào)額定電壓/kV標(biāo)稱電容/μF外形尺寸/mm重量/kg適用范圍110φ635845瓷殼345沖擊電壓
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