[发明专利]电压发生装置及气体绝缘全封闭组合电器的耐压测试装置

说明书

技术领域

本发明涉及电气设备技术领域，特别涉及一种电压发生装置及气体绝缘全封闭组合电器的耐压测试装置。

背景技术

气体绝缘全封闭组合电器(Gas Insulated Switchgear，简称GIS)在开断过程中GIS母线会存在残余直流电压，CIGRE在上个世纪七八十年代就进行了大量研究。廊坊特高压变电站1100kV GIS设备自2016年6月15日正式进入系统调试以来，在用GIS断路器给空载母线充电时，先后发生6次、7个部位的1000kV母线内部绝缘放电故障。其中，2次发生在母线导体支撑绝缘子处，4次发生在盆式绝缘子处，且放电类型均为沿面放电。通过现场测试，GIS断路器在开断过程中，母线残余直流电压一般为0.6～1.0标幺值，而且经常出现1.0标幺值.。由于GIS泄漏很低，残余直流电压可持续几个小时。

直流电压的存在，会造成绝缘子表面电荷积累、细微颗粒甚至导电微粒的积聚，影响GIS绝缘特性。据分析，GIS母线分闸后有残余电压，残余电压一方面会形成空间电荷分布，影响绝缘件电压分布。母线分闸后形成残余直流电压，因泄漏很慢，一旦GIS断路器合闸，会产生操作冲击过电压，甚至快速暂态过电压，形成直流-操作冲击电压的联合作用。直流-操作冲击电压的联合作用，会出现同极性和反极性叠加两种情况。有研究表明，直流-操作冲击电压的联合作用会降低GIS绝缘性能，特别是在绝缘件表面缺陷或存在金属微粒附着时，直流-操作冲击电压反极性叠加，绝缘子闪络电压会大大下降。

近年来，为了提高特高压GIS绝缘可靠性，特高压GIS除进行交流耐压试验与局部放电测试外，还规定了出厂试验时的冲击电压试验。然而，廊坊特高压GIS尽管都通过了各项试验，但调试过程中仍出现了多起绝缘子闪络问题。因此，有必要开展直流叠加操作冲击耐压试验，与实际工况的等效性更强，可有效考核GIS设备绝缘可靠性。

发明内容

本发明实施例提供了一种电压发生装置，以解决现有技术中对GIS无法开展直流叠加操作冲击电压的耐压试验的技术问题。该电压发生装置包括：操作冲击电压发生器、直流电压发生器、隔直电容、隔交电阻以及滤波电容，其中，所述操作冲击电压发生器用于输出操作冲击电压；所述隔直电容的第一端与所述操作冲击电压发生器的第一输出端连接；所述直流电压发生器用于输出直流电压；所述滤波电容的第一端与所述直流电压发生器的第一输出端和所述隔交电阻的第一端连接；所述隔交电阻的第二端与所述隔直电容的第二端连接，形成所述电压发生装置的电压输出端；所述直流电压发生器的第二输出端与所述操作冲击电压发生器的第二输出端连接地电位。

在一个实施例中，还包括：保护球隙，所述保护球隙并联在所述隔直电容的两端。

在一个实施例中，所述操作冲击电压发生器，包括：第一变压器、第一整流装置、第一电阻、点火球隙、等效电感、第二电阻以及电容器组，其中，所述第一变压器的第一输出端与所述第一整流装置的第一端连接；所述第一整流装置的第二端与所述第一电阻的第一端连接；所述第一电阻的第二端与所述点火球隙的第一端连接；所述点火球隙的第二端与所述等效电感的第一端连接；所述等效电感的第二端与所述第二电阻的第一端连接；所述第二电阻的第二端作为所述操作冲击电压发生器的第一输出端；所述电容器组的第一端与所述第一电阻的第二端和所述点火球隙的第一端连接；所述电容器组的第二端与所述第一变压器的第二输出端的连接节点作为所述操作冲击电压发生器的第二输出端。

在一个实施例中，所述直流电压发生器，包括：至少两级高压倍压电路以及第二变压器，其中，至少两级高压倍压电路串联，在低压侧的高压倍压电路的输入端串联所述第二变压器。

本发明实施例还提供了一种气体绝缘全封闭组合电器的耐压测试装置，以解决现有技术中对GIS无法开展直流叠加操作冲击电压的耐压试验的技术问题。该气体绝缘全封闭组合电器的耐压测试装置包括：上述任意的电压发生装置，其中，待测试的气体绝缘全封闭组合电器串联在所述电压发生装置的电压输出端和地电位之间。

在一个实施例中，还包括：分流器，所述分流器的第一端与所述地电位连接，所述分流器的第二端与所述操作冲击电压发生器的第二输出端连接。

在一个实施例中，还包括：阻容分压器，所述阻容分压器的第一端与所述电压发生装置的电压输出端连接，所述阻容分压器的第二端与所述电压发生装置的地电位连接。

在一个实施例中，还包括：示波器，所述示波器的输入端与所述阻容分压器的低压侧连接。