一、概述
本发生器适用于35千伏及以下电压等级的电力电缆、电容器、空气间隙，套管、电力变压器和互感器及等试品进行标准雷电冲击电压全波试验及其他科学试验研究。
二、使用条件
海拔高度：≤1000m
环境温度：－15℃～＋45℃
日温差： ≤25℃
空气相对湿度：≤90％（20℃）
耐地震能力：≤7级
地面水平加速度3.0m/s2、地面垂直加速度1.5m/s2
电源电压的波形为实际正弦波,波形畸变率<3%
设有一可靠接地点,接地电阻＜0.5Ω
安装地点:户内
三、遵循技术标准
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 电力变压器第三部分 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 部分 一般试验要求
GB/T 16927.2 高电压试验技术 第二部分 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 848.3 高压试验装置通用技术条件 第3部分：无局放试验变压器
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
四、结构描述及介绍
1.充电部分
(1)采用恒流倍压充电方式，额定输出直流电压±100kV 额定输出直流电流10-100mA；
(2)采用油浸式充电变压器，初级电压220V，次级电压50kV，额定容量5千伏安。变压器无渗漏油；
(3)采用2DL-200kV/100mA的高压整流硅堆,反向耐压³300kV，平均电流³0.1A，高压整流硅堆安装在充电板上；
(4)高压整流硅堆的保护电阻采用漆包电阻丝制作；
(5) 恒流充电装置在15%～99%额定充电电压范围内，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) 直流电阻分压器采用100kV，200MW，高压玻璃釉电阻.低压臂电阻装在分压器底部，低压臂上的电压信号用屏蔽电缆引入测量系统内；
(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放电并经保护电阻接地；
(8) 充电变压器、高压硅整流器、电阻分压器、充电限流电阻等安装在同一个移动式底盘上；
(9) 装置不仅可用作冲击电压发生器的充电电源，而且也可作为直流电压发生器产生100kV 的直流电压，进行其他产品的直流试验。
2.本体部分
(1)本体采用倍压充电回路，每级额定电压100kV；
(2)本体绝缘支柱2级塔式结构.每级包括1台MWF100-3绝缘外壳油浸式脉冲电容器、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；
(3)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，电容器垂直放置、同时保证不损坏和渗漏油，安装就位无变形；
(4) 波头电阻、波尾电阻均采用圆形结构，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；
(5) 接头均为压件接式，方便调波时的插拔且接触可靠；
(6) 波头、波尾电阻支架可以由多支电阻同时并联使用；
(7) 球隙采用异极性触发。
(8)球隙距离也可在控制部分人为干预；
(9) 本体支柱采用环氧材料制造，电位的部分采取抗老化和电晕的措施；
(10) 采取防晕措施，在充电过程中不会出现明显电晕；
3、200KV冲击弱阻尼分压器
高压臂由单级电容器组成，额定参数200kV/300pf。额定雷电冲击耐受电压为200kV
分压器分压比为：1000:1
刻度因数不确定度 Kε≤1%
过冲：β≤20%
部分响应时间：≤100ns
五、冲击测控一体化系统
本套设备采用具有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、控制安全、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；
控制本体自动接地；
冲击次数预置、极性自动换接等功能；
（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
采用大功率直线电磁铁触发，确保冲击设备点火可靠，同步放电稳定。
（4）安全联锁控制
整个系统具有门联锁、自动接地和安全接地与系统联锁，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等放在控制柜内。
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TDS－2012C数字存储示波器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，采样速度达1.25GS/s，记录长度10M，通道2个；可记录雷电全波、操作波和雷电截波。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。软件已通过IEC61083-2评测。
可使用2002年从德国进口的KAL1000冲击校准仪（仪器具有PTB校准证书）校准示波器和软件。
表1 冲击电压波形及其参数
波形 | 参数 |
雷电冲击标准波 | 峰值 波前时间 半峰值时间 |
表2 测量系统不确定度(含分压器)
测量的冲击波类型 | 测量系统不确定度(含分压器) Ke£ % |
标准雷电全波 | 3 |
冲击电压的所有信以位图
(.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,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
系统技术参数
1、标称电压：±200kV
2、额定级电压：±100kV
3、额定能量：15kJ
4、冲击电容量：0.75mF
5、总级数：2
6、额定级电容量：1.5mF (单台脉冲电容器3mF/2x50千伏，共2台)
7、冲击电压波形：负荷电容为300～3000PF以下时能产生
T1=1.2mS±30%、T2=50mS±20%、峰值电压偏差≤3%的标准雷电冲击电压全波
冲击电压波形参数及其偏差均符合GB/T 311.1及GB/T 16927.1国家标准及IEC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%，标准操作冲击全波的电压利用系数≥80%负荷电容为2000PF以下时，标准雷电波的电压利用系数≥80%
9、同步范围：级电压在20%～99%额定电压范围内，正负极性同步范围不小于25%
10、同步放电失控率：<5%
11、输出电压：≥±10%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秒充放电一次可可连续运行
本发生器适用于35千伏及以下电压等级的电力电缆、电容器、空气间隙，套管、电力变压器和互感器及等试品进行标准雷电冲击电压全波试验及其他科学试验研究。
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