TEGAOZHUANDI特稿专递
一种可用于研究变压器暂态特性的脉冲发生器的研制
吕亮1，郭磊1，王春杰2，李彦明
(1.陕西电力科学研究院，陕西西安710054;2.西安交通大学电气工程学院，陕西西安
710049
〇摘要：为了研究在VFTO作用下变压器绕组的暂态过程，研制了一台纳移级的脉冲电压发生器。利用PSCAD/
EMTDC软件分析了该发生器回路参数对波形上升时间、报荡程度等的影响，通减小回路整体电感且将储能电容器的电容值取为！nF，同时通过调整输出电统的长度，使得输出脉冲无反射，波形质量较高，输出脉冲波形可
用于研究变压器绕组在VFTO作用下的暂态过程。关键词：电缆绕组；脉冲电压发生器：暂替态特性
中图分类号：TM83 0　引言
文献标志码：A
文章编号：1673-7598(2010)04-0001-04
究VFTO在XLPE电缆绕组内的传播过程及其对绕组绝缴产生的危害，本文设计了一台可输出上升措为 3ns的脉冲发生器，其输出脉冲的等效频率为200MHz
GIS开关的操作以及一些接地故障都会造成GIS
内的快速瞬变过程，从而产生高频的特快速暂态过电压(Very fast transient over voltage, VFTO)。VFTO 不仅危及GIS内部设备的绝缘，还会耦合到外电路，造成暂态地电位升高以及线路和外部设备上的过电压，威助二次设备和相连的高压设备的绝缴系统，不但影响GIS本身运行的可靠性，而且对电力系统高压设备的绝缘结构造成很大的危害，对绕组式的设备，如变压器、电抗器等更是如此-4。对变压器而言，不论其是与GIS直接连接还是非直接连接，在受到 VFTO作用时，都会有2种影响：1）在隔离开关触头击穿瞬间产生的阶跃波到达变压器时，在变压器端部加上了一个陡波头波造成的极不均匀的电压分布所 2）高频振荡可能在变压器内部激发幅值极高的谐振过电压
XLPE电缆绕组变压器作为一种新型的干式电力变压器，其在VFTO作用下的暂态过程与普通油浸式变压器绕组有很大的不同，即当暂态电压人侵时，在暂态电压作用的初始时则更多地表现为传输线的特性-。另外，由于电缆绕组的匝绝缘具有与主绝缘相同的绝缘水平，XLPE电缆绕组变压器可以减小 VFTO对变压器纵绝的威助，可望解决VFTO对变压器纵绝缴的威助这一技术难题例。为了更好地研
收稿日期：2010-0226
基金项目：国家自然科学基金资助项目（编号：50277028）
脉冲源的研制 1.1脉冲产生电路
纳秒级脉冲形成的电路有传输线储能脉冲发生器电路、电容储能脉冲发生器电路和电感储能脉冲发生器电路。这里选择电容储能脉冲发生器电路，其结构简单，性能稳定网。电容储能脉冲发生器的接线图如图1所示
AF
图1电容储能脉冲发生器的接线图
100 R
开关转换特性的好坏，直接影响输出脉冲的质
量。脉冲功率系统对开关的主要要求是：1）结构紧凌，开关的电感小；2）导通时延迟短而且分散性小； 3）开关接触电阻小叫。
在脉冲产生电路中，影响脉冲输出质量的开关特性是：开关特性上升时间、从触发到闭合的动作延迟、时间抖动以及开关的电感与电阻，
对比不同开关的各种特性，由于湿簧管不仅能满足上述要求，而且开关导通时无回跳、前沿陡，适
作者简介：昌亮（1978一），男，陕西西安人，博土，工程师，从事高电压测试方面的工作。