国家电网新标准雷电截波发生器简单描述

随着“确认110千伏古木站10千伏农场Ⅰ线农场Ⅰ02开关1刀闸线路侧发电车已带上负荷"调度指令操作完毕，标志着南方电网广西柳州供电局成功应用10千伏中压发电车同期并网技术于计划停电检修作业中，全程未对周边用户造成用电影响，成功实现了线路施工“用户零感知"。

据悉，按照以前的传统做法，在线路改造期间，周边用户用电会受到影响，为保证线路改造期间用户正常用电，该局调度中心等多部门协同探索10千伏中压发电车同期并网技术，破解“无缝切换"难题。中压发电车是一种车载式可移动分布式电源，能直接输出10千伏高压电，采用“无感转电"技术能够快速提升应急响应功能，在重大活动保电方面，当有大型活动、赛事等保供电任务时，将发电车提前并网待命，若主电网突发故障，可瞬时切换至备用电源，确保关键场所不间断供电；在停电检修方面，若线路发生故障或设备进行检修，可将发电车临时接入电网，实现“检修零停电"，减少用户的损失；在灾害应急支援方面，可快速构建临时的供电网络，为抢险救援以及民生用电提供坚强的电力保障。

下一步，柳州供电局将进一步推广同期并网技术至全域供电网格，持续探索“无感转电"与储能、分布式能源的协同应用，坚持“能转不停、能带不停、能发不停"的可持续供电方式，全力打造韧性城市配电网，为服务“双碳"目标提供更强支撑。

一、适用范围（LYCJ2000国家电网新标准雷电截波发生器简单描述）

本发生器适用于35千伏及以下电压等级的空气间隙，套管、电力变压器(容量2000VA及以下)和互感器等试品进行标准雷电冲击电压全波试验。

二、一般使用条件（LYCJ2000国家电网新标准雷电截波发生器简单描述）

※ 海拔高度：<1000m

※ 环境温度：－10℃～＋40℃

※ 相对湿度：<80％（25℃）

※ 极大日温差：25℃

※ 使用环境：户内

※ 无导电尘埃

※ 无火灾及爆炸危险

※ 无腐蚀金属和绝缘的气体

※ 电源电压的波形为正弦波,波形畸变率<5%

※ 接地电阻小于0.5Ω

※ 安装地点:户内

三、遵循技术标准（LYCJ2000国家电网新标准雷电截波发生器简单描述）

※ GB7449                         电力变压器和电抗器的雷电冲击和操作冲击的试验导则

※ GB1094.3                   电力变压器第3部分  绝缘水平和绝缘试验

※ GB/T 311.1                    高压输变电设备的绝缘与配合

※ GB/T 16927.1              高电压试验技术 第1部分 一般试验要求

※ GB/T 16927.2              高电压试验技术 第2部分 测量系统

※ GB/T 16896.1              高电压冲击试验用数字记录仪

※ ZBF 24001                     冲击电压试验实施细则

※ GB/T11920              电站电气部分集中控制装置通用技术条件      

※ GB/T191                        包装储运图示标志

※ DL/T 846.1               高电压测试设备通用技术条件 第1部分：高电压分压器测量系统

※ DL/T 848.2                    高压试验装置通用技术条件 第2部分：工频高压试验装置

※ DL/T 848.5                    试验装置通用技术条件 第5部分：冲击电压发生器

※ DL/T ´´´´           《高压线路绝缘子冲击电压击穿试验¾定义、试验方法和判据》的规定

四、设备组成（LYCJ2000国家电网新标准雷电截波发生器简单描述）

1.LYCCD－100直流充电装置                                                                      1套

2.LYCJ2000-400冲击电压发生器本体(包括全部调波元件)                       1套    

3.LYRF－400弱阻尼电容分压器                                                                   1套                              

4.LYAT自动测控系统                                                 1套

5.LYFJ二次回路测量线、控制线                                        1套

五、主要技术指（LYCJ2000国家电网新标准雷电截波发生器简单描述）

系统技术参数

1、标称电压：400kV

2、额定级电压：100kV

3、额定能量：20kJ

4、冲击电容量：0.25 uF

5、总级数：4级

6、额定级电容量：1uF (单台脉冲电容器2uF/2×50千伏，共4级)

7、冲击电压波形： 雷电波：T1=1.2uS±30%、T2=50uS±20%、峰值电压偏差≤3%，

截波时间：2～5uS；冲击电压波形参数及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1国家标准的要求。

8、电压利用系数：负荷电容为1000PF以下时，标准雷电波的电压利用系数≥90%，

9、同步范围：级电压在20%～100%额定电压范围内，正负极性同步范围不小于20%;

10、同步放电失控率：<2%

11、极低输出电压：≤±20%额定电压

12、充电电压不稳定度：<±1.0%

13、使用持续时间:在2/3额定电压以上，每120秒充放电一次可连续运行，在2/3额定电压以下，每60秒充放电一次可连续运行

六、主要元件的技术说明：

1、直流充电部分

(1)采用可控硅恒流调压装置,额定输出电压±100kV,额定输出直流电流10-100mA；

(2)采用油浸式充电变压器，次级电压50kV，额定容量5千伏安；

(3)采用LYDL-200kV/100mA的高压整流硅堆,反向耐压³200kV，平均电流³0.1A，高压整流硅堆安装在充电变压器内，可由传动机构自动倒换充电电压极性。控制台上有极性开关转换按键；

(4)高压整流硅堆保护电阻采用漆包电阻丝有感密绕在绝缘管上；

(5)自动控制时，恒流充电装置在10%～100%额定充电电压范围内，实际充电电压与整定电压偏差不大于±1%，充电电压的不稳定性不大于±1%，充电电压的可调精度为1%；

(6)直流电阻分压器1只，采用100kV，200MW，油浸式金属膜电阻。低压臂电阻装在分压器底法兰内，低压臂上的电压信号用屏蔽电缆引入控制台内；

(7)自动接地开关采用电磁铁分合接地机构，试验停止时可自动将主电容器短路并经保护电阻接地；

(8)充电变压器(包括高压整流硅堆及极性转换装置)及其保护电阻，自动接地开关和绝缘支柱等安装在一个底盘上；

2、本体部分

(1)主体结构形式采用仿德国HIGHVOLT-H型

(2)本体采用双边不对称充电回路，每级额定电压100kV；

(3)本体绝缘支柱4级塔式结构.每级包括1台MWF100-3铁外壳油浸式脉冲电容器、充电电阻、波头电阻、波尾电阻和点火球隙等，当产生雷电波时，根据试品电容量大小，选择适当的雷电波波头电阻、波尾电阻和级数；

(4)级脉冲电容为3±0.05mF，直流工作电压±100kV，电容器剩余电感£0.15mH，电容器出线套管能够承受垂直拉力15kg，同时保证不损坏和渗漏油，电容器出线套管能够承受垂直拉力15kg，在以上范围无损坏和渗漏油,电容器安装就位无变形；

(5) 波头电阻、波尾电阻均采用板形结构，无感绕制。

电阻采用西门子的特殊结构，保证电阻的热容量能满足试验要求；剩余电感小；

(6) 接头均为弹簧压接式，方便调波时的插拔且接触可靠；

(7) 波头、波尾电阻支架可以由多支电阻同时并联使用；

(8) 第1级球隙采用双边异极性触发，第2级至第四级球隙均采用三间隙椭圆球隙点火，从而保证触发的可靠性；

(9)各级球隙距离由低速永磁电动机驱动作直线调整，装置噪音小，定位无惯性，准确、快速，控制显示对应球距的放电电压；

(10)球隙距离也可在控制部分人为干预；

(11)本体可每2级或多极并联使用，并联连接杆采用统一接插件，方便换接；

(12) 本体支柱采用玻璃钢材料制造，很高电位的部分采取抗老化和电晕的措施；

(13) 各级均采取防晕措施，在充电过程中不会出现明显电晕。

3、LYRF-400kV/300pF冲击弱阻尼分压器

（1）高压臂由电容器组成，电容额定参数400kV/300pF

（2）额定雷电冲击耐受电压为400kV

（3）分压器分压比为：2000：1

（4）测量不确定度：小于2.5％

（5）过冲：≤20%

（6）部分响应时间：≤100ns

（7）弱阻尼电容分压器的方波响应特性满足GB/T 311.1及GB/T 16927.2的标准要求

4、LYAT控制测量系统

※ 本套设备采用具有先进水平的计算机测控一体化系统,将控制和测量功能组合在一起。

※ 控制系统采用了日本三菱公司的PLC可编程控制器，使控制系统实现了小型化、智能化及高可靠性。

※ 屏幕采用10"触摸屏。

※ 控制部分和本体的信号传输采用光纤传输，具有双向信号处理功能，从而提高了控制系统的可靠性。

※ 控制系统中关键的元器件及部件全部选用进口件，如：PLC可编程控制器采用日本三菱公司、示波器采用美国泰克公司等。

※ 测量系统具有波形显示、分析、成图和打印等功能。可以按照高压试验的习惯设定测量参数从而自动整定好数字示波器。可自动计算各个波形参数，所采用的计算方法按照GB/T16896.1-1997及IEC1083标准的规定。

※ 控制测量系统采用了先进的抗干扰技术，在高电压、强电场的环境下运行，系统测量准确、控制方便、可靠。

控制系统技术说明如下:

※ 控制系统的主要目的是控制冲击电压发生器操作，完成正常的充放电过程，所有运行参数均可通过触摸屏的操作来完成，并对设备运行参数进行实时监控。

※系统控制方式为手动或自动,自动控制方式能按规定的程序进行冲击电压试验，在界面显示发生器状态(接地/不接地,充电速度,充电电压,球距等)。

（1） 动作控制

能够手动或自动控制放电球距跟踪充电电压，并显示放电球距值；

控制本体自动接地；

冲击次数预置、极性自动换接等功能；

控制并显示截波球距。

（2）充电控制

充电电压,充电速度,充电极性直接由界面输入设定；系统自动跟踪设定电压下的球隙跟踪。充电方式采用可控硅调压方式恒流充电。能够自动控制冲击电压发生器的充电过程，可以根据试验要求，调节充电电压和充电时间，并显示充电电压值；可控硅调压方式较之传统的调压器调压方式，具有体积小，响应速度快，控制精度高。充电稳定度0.3%，充电速度可调。

采用自控方式充电时,能使充电电压按所需的充电曲线上升，自动稳定在预先整定的充电电压值上，从而保证了充电的均匀性、重复性和试验结果的准确性。

（3）触发控制

采用高性能的点火脉冲放大器，能够产生大于15kV/100nS的脉冲电压，确保冲击设备点火可靠，同步放电稳定。

截波延时方式采用电子延时回路，可方便地获得2～6μS的截波触发延时，稳定性好，精度高，截断分散性小于0.1μS，点火脉冲延时可调范围：0～9.9μS。

（4）可靠联锁控制

整个系统具有完善的警灯、警铃等试验区的报警功能和控制接口；

具有自动接地和可靠接地与系统联锁，过流和过压保护功能；

紧急停止功能。

（5）扩展功能

能与其它计算机通过串口进行通讯和数据交换；

测量系统结构说明如下：

测控一体化工作台为两联柜形式，显示器、键盘、鼠标放置在桌面上，计算机主机、示波器、隔离滤波电源、UPS放在办公桌内，继电器、PLC、过电压和过电流保护元件等放置在本体底盘内。

用户在系统界面上选择“波形分析"功能后,系统进入测量功能设置界面。

测量系统以美国泰克公司的数字存储示波器TBS-1102B为波形数据采集平台,工作方式的设置由测控软件（具有软件著作权）自动完成。其带宽100MHz，标称分辩率达9bit，很高采样速度达2. GS/s，记录长度10M，通道2个；可记录雷电全波和雷电截波。用户只需根据界面提示，输入各项试验条件即可（用户也可选择其它示波器）。

系统可以完成表1所示的各种冲击电压的测量和表2测量误差及系统波形参数分析功能。

表1 冲击电压波形及其参数

表2 测量系统不确定度(含分压器)

冲击电压的所有信息均以位图(.bmp)文件和数据文件(.DAT)格式保存在硬盘上。

系统的典型测量功能包括:

冲击电压测量和波形分析: 2通道,很高采样速率1.25GS/S

不同冲击电压波形的比较和离线分析: 可将试验得到的波形 以数据文件(*.DAT)的格式存盘，从硬盘中读出并显示在屏幕上，帮助用户比较不同冲击试验得到的冲击试验波形

试验报告数字化: 点击菜单项“试验报告"可直接进入中文Word ，在已设计好的冲击试验报告模板上编写试验报告。利用Word 强大的处理功能, 输入文字，绘制和插入电路接线图，插入试验波形图，存储、打印试验报告等。

多时基波形显示: 系统具备将各个通道波形数据(例如变压器的入波电压和示伤电流波形)分别独立按不同的时基显示的功能，方便用户分析波形。

控制系统技术参数

充电电压整定范围      0.5～100.0kV

充电电压              0.5～100.0kV

充电电压调节精度      1 %

充电电压不稳定度      < 1 %

充电时间设定范围      30～900S

充电时间调节精度      1 S

报警延时              2 S

截波触发脉冲延时      0.0～9.9μS

截波延时调节精度      0.1μS

冲击试验次数设定范围  0～99次

冲击试验次数调节精度  1次

输入电源电压          220VAC±10%

输出交流电压          0～220VAC(连续)

输出交流电流          0～16A

双屏蔽测量电缆

“10千伏851八南线114号杆后故障，两秒内处置完毕，供电正常。"近日，山西省长治市上党区境内发生雷暴大风降雨天气，导致该区域内部分配网线路故障，当地电力部门提前通过为线路安装自适应智能型馈线自动化装置，实现线路故障“秒级"处置。

这是山西省第1批搭载了自适应智能型馈线自动化装置的配网线路，将以往10千伏线路故障隔离和非故障自愈速度从“分钟级"切换到“秒级"。

自适应智能型馈线自动化装置是一种全新的智能型自动化保护装置，通过线路开关之间的保护配合就地快速完成故障隔离与非故障自愈，具有开关次数少、恢复供电时间短的优势。

今年3月，山西省电力公司在长治黎城10千伏532古城线、上党10千伏585城西I回线等4条线路试点投运自适应智能型馈线自动化装置，进一步提升配电网供电可靠性。

“以往的线路故障处理需要将故障点信息通过通信回传至主站，主站进行识别后再发出故障处理策略。这样一来一回，故障处理时间长，故障识别范围也不够精准。"国网长治供电公司配电网运维人员尹昕介绍说，“配备了自适应智能型馈线自动化装置的线路，故障处理速度从10分钟缩短至2秒，并且能精准定位故障区间，大大提升了配网线路的供电可靠性。"

随着自适应智能型馈线自动化装置的推广，配电网故障处置将更精准，故障停电范围更小。

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