-
隔離變壓器安裝方式及注意事項隔離變壓器是一種常見的電力設備,用于將電能從一個電路傳輸到另一個電路,同時實現電氣隔離。在安裝隔離變壓器時,需要注意一些
-
低頻變壓器使用指南:安全操作與維護要點低頻變壓器是一種常見的電力設備,廣泛應用于工業生產和電力系統中。由于其特殊的工作原理和高壓電流的存在,使用低頻變壓器需要
-
照明變壓器故障排查與解決方案照明變壓器是現代照明系統中不可或缺的重要組成部分。由于長時間使用、環境因素以及設備老化等原因,照明變壓器常常會出現各種故
-
干式變壓器型號有哪些?在電力傳輸和配電系統中,變壓器是不可或缺的設備之一。干式變壓器作為一種常見的變壓器類型,具有許多優點,如可靠性高、維護簡
快脈沖直線型變壓器驅動源(LTD)是近年來迅速發展起來的一種新型脈沖功率驅動源。基于該技術的脈沖功率裝置絕緣要求低、運行維護方便、可以直接產生快脈沖,同時采用模塊化設計,參數調整靈活,裝置緊湊,可以實現重復頻率運行。近十年來,國內外研究機構在LTD關鍵單元技術方面取得了重大突破,建立起了大量基于LTD的快脈沖高功率裝置。鑒于快脈沖LTD技術在Z箍縮驅動源、閃光照相以及其他領域的重要應用前景,2005年至今,我們相繼研制了國內個快脈沖LTD原理性模塊、100kV/100kA的快脈沖LTD關鍵技術驗證性模塊8以及1MA快脈沖LTD模塊,并完成了200kV低抖動多間隙開關、非晶磁芯以及多路輸出觸發器等關鍵技術研究。本文以100kV/100kA-LTD模塊為原型模塊,成功設計研制了輸出電壓/電流分別為1MV/100kA的10級串聯LTD裝置。
100GW-LTD裝置以目前已經研制成功的100kV/100kA快脈沖LTD模塊為原型模塊,采用了10級相同的LTD模塊串聯,其中每一級為10個子塊(每個子塊由2臺電容器和1只多間隙氣體開關構成)并聯,每一級LTD模塊含20臺100kV/20nF電容器和10只200kV多間隙氣體開關,100GW-LTD裝置系統共需200臺電容器、100只多間隙氣體開關,系統標稱總儲能為20k,輸出電壓為負極性,設計負載等效阻抗約為10n.裝置直徑約1.5m,長度(不含負載區)約2.2m.為100GW-LTD結構示意圖。
裝置設計輸出電壓為1MV,為了使裝置結構緊湊,1MV-LTD裝置的次級設計采用真空磁絕緣傳輸線將功率流傳輸到負載。由于多級LTD模塊串聯后,次級輸出阻抗將逐漸增加,為了使真空磁絕緣傳輸線的運行阻抗與LTD模塊輸出阻抗近似匹配,真空磁絕緣傳輸線設計為錐形結構,其中后一級LTD模塊輸出端對應的真空磁絕緣傳輸線運行阻抗約10fl,與10負載阻抗基本匹配。
2輔助系統2.1觸發系統所示為。其中C為儲能電容,電容量為8pF;為使回路在復位過程中無反向電流,需使回路處于過阻尼狀態,為此,在回路中串聯一衰減電阻R,電阻值約為6fl;開關K既是復位回路的導通開關,又是主回路放電時的隔離間隙,使復位回路不從主回路中吸收能量。,電流峰值為4. 7kA,持續時間(FWHM)大于30ps,滿足磁芯復位設計要求。
2.3測試系統壓結構,其中級為水電阻長度分壓。采用45°錐的有機玻璃絕緣環和均壓環重疊結構,中間采用1根尼龍拉桿固定。
由于被測二極管負載的設計阻值約為10fl,為了使電阻分壓器不形成過大的旁路電流,同時兼顧頻率響應特性,設計分壓器電阻值約為500fl.水電阻總長度為300mm,中間電極距離地電極約4mm,估算低壓臂電阻約為6.7fl,分壓比約為75:1.級分壓器的輸出端與輸出電纜座之間連接了1個4kfl的固體電阻,當通過輸出電纜連接到輸入阻抗為50fl的示波器時,第二級分壓器的分壓比為80:1,因此整個分壓器的綜電阻分壓器結構圖合分壓比約為6000:1.標定實驗結果表明分壓器的分壓比為5 400:1,標定結果與設計值略有差別,主要原因在于分壓器中間電極的安裝位置存在一定誤差。
3實驗結果及分析為100GW-LTD裝置照片。當裝置在高電壓運行時,模塊腔體充SF6氣體作為絕緣介質,開關工作介質為干燥空氣。實驗中平面二極管間隙約為24mm.LTD次級以及二極管區均為真空環境,真空度約為4X10?3Pa.表1為100GW-LTD全系統調試實驗中連續5發實驗獲得的典型數據。表中,1/1,71,1和只分別為充電電壓、負載電壓峰值、電壓峰值時刻對應的負載電流、負載電壓上升時間(1090)、電壓波形半高寬以及二極管阻抗。由表可知,二極管負載上獲得的電流約為116kA,電壓約為1.1MV,電壓上升時間約53ns,電壓脈寬為146ns,二極管阻抗約為9.4n.裝置輸出功率大于120GW,已超過該裝置初的100GW設計指標。
表1 100GW-LTD功率源全系統調試實驗典型數據generator 100GW-LTD輸出電流和電壓波形及數據處理得到的功率和阻抗曲線為第3發實驗中獲得的電流和電壓波形及數據處理得到的功率和阻抗曲線。由圖可知,電流峰值與電壓峰值相比,在時間上有一定程度的滯后,表明二極管阻抗崩潰比較早。
4結論根據前期物理設計結果,100GW-LTD裝置以目前已經研制成功的100kV/100kA快脈沖LTD模塊為原型模塊,由10級同樣的快脈沖LTD模塊串聯而成,系統共需200臺100kV/20nF電容器、100只200kV多間隙氣體開關,系統標稱總儲能為20k,輸出電壓為負極性。次級采用錐形真空磁絕緣傳輸線將功率流傳輸到負載,設計負載等效阻抗為10n.裝置直徑約1.5m,長度(不含負載區)約2.2m.在完成100GW-LTD快脈沖功率源機械加工、安裝以及低電壓調試之后,終在85kV電容器充電電壓下,二極管負載上獲得的電流約為116kA,電壓約為1.1MV,電壓上升時間53ns,電壓脈寬146ns,二極管阻抗約為9.4n.裝置輸出功率大于120GW.