800kV GIS中变压器的VFTO防护的研究

合集下载

电气工程中GIS快速暂态过电压(VFTO)研究

摘要：气体绝缘变电站（Ｓ愈来愈多地应用于电力系统中，Ｓ运行电压等级提高，隔离开关、地开关和ＧＩ）ＧＩ使接
断路器的操作引起的快速暂态过电压严重，对运行安全的危害很大。对快速暂态过电压产生机理进行分析，建立等值模型并进行数值计算。对ＧＩＳ内部快速暂态过电压的研究，电气工程中具有重要意义。在
ｔｅｓｒｏｕｎｏｈａｍｐｅａｉｎｓｆｔＴｈｅｐｐｅｎａｙｅｈｃｎｓｔｈｅｆｓｒｎｉｎｔｏｒｏｔｇｅｏｂｅｉｓａｄｔｒｏｒｔｏａｅｙ．ａｒａｌｚｓｔｅｍｅｈａｉｍｏｔａｔｔａｓｅｖｅｖｌａａｄｓｔｐｅｉａｅｔｐｔｅｎａｍｅｉａａｃａｉｎｅｓｕｑｕｖｌｎａｔｒｎｄｎｕｒｃｌｃｌｕｌｔｏｎ．ＴｈｅｒｓａｃｏＧＩｎｅｎｌｆｓｒｎｓｅｖｒｏｔｇｅｅｒｈｔＳｉｔｒａａｔｔａｉｎｔｏｅｖｌａｅｈｍｐｏｔｎｔｍｅｎｎｇｆｒｅｅｔｉａｎｎｅｒｎｇａｓｉｒａａｉｏｌｃｒｃｌｅｇｉｅｉ．
关键词：电压等级；Ｓ快速暂态过电压；ＧＩ；等值模型；生机理；值计算产数中图分类号：ＴＭ８６文献标识码：Ｂ
ＳｔｄｎＧＩｓａｓｅｔＶｏｔｇｎＥｌｃｒｃｌＥｎｎｅｉｕｙｏＳＦａｔＴｒｎｉｎｌａｅｉｅｔｉａｇｉｅｒｎｇ

GIS中VFTO辐射干扰的场-路-波协同法仿真研究

GIS中VFTO辐射干扰的场-路-波协同法仿真研究刘莹;赵学永;谢拥军;武东伟【摘要】超高压气体绝缘开关设备(GIS)中的隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压(VFTO)会对开关及其周围设备产生严重的干扰。

针对这一工程问题，给出了VFTO 辐射干扰的场-路-波协同仿真方法。

结合工程实例，首先用准静态电磁场分析方法提取了 GIS 的等效电路，结合开关电弧的时变电阻模型，应用宽带电路方法得到VFTO 的等效时变电压源，最后利用时域瞬态全波方法仿真了VFTO 在空间内的电磁场干扰。

该方法对于高压开关的设计具有参考意义。

%Aimed at the problem that the VFTO originating from operations of isolating switch in GIS may produce a fearful interference with the switch and its peripherals,a collaborative simulation method by Field-circuit-wave of VFTO radiation interference is proposed in this bined with proj ect living example,the GIS equivalent circuit is extracted by means of quasi-static electromagnetic field analysis firstly.Furthermore,the equivalent time-varying voltage source of VFTO can be obtained via associating the time-varying resistance model of switching arc and the broadband circuit method.Finally,using transi-ent full wave technique in time domain,the spatial electromagnetic interference by VFTO is simulated. This method has significance for reference to the high voltage switch design.【期刊名称】《空军工程大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(017)004【总页数】5页(P59-63)【关键词】超高压气体绝缘开关设备;特快速瞬态过电压;辐射干扰;协同仿真【作者】刘莹;赵学永;谢拥军;武东伟【作者单位】西安电子科技大学天线与微波技术国家重点实验室，西安，710071;ANSYS Inc，Canonsburg Pennsylvania，USA;北京航空航天大学电子信息工程学院，北京，100191;北京航空航天大学电子信息工程学院，北京，100191【正文语种】中文【中图分类】TM86超高压气体绝缘开关设备(Gas Imsulated Switchgear,GIS)中的隔离开关操作产生的特快速瞬态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)[1-2]具有幅值高、频率高和脉冲上升沿陡的特点，不仅对开关及其连接设备的绝缘有影响，而且其引发的瞬态电压会对周围设备产生严重的电磁干扰，甚至会影响人身安全[3-4]。

关于隔离开关优化操作对VFTO抑制效果的研究

关于隔离开关优化操作对VFTO抑制效果的研究作者：马悦来源：《科学与信息化》2020年第24期摘要目前，电力技术已经进入发展的快车道，在电力系统GIS隔离开关操作过程中会产生VFTO，对设备的安全稳定运行构成威胁，因此，研究隔离开关操作过程中VFTO的抑制措施具有重要意义。

文中首先开展了隔离开关操作顺序对VFTO影响的理论分析，最后，对该措施的进一步推广应用进行了展望。

关键词 GIS;隔离开关;操作顺序;VFTO引言气体绝缘变电站（gasinsulatedsubstation，GIS）因其结构紧凑、占地面积小等优点而被广泛应用于电力系统中。

GIS中的隔离开关（disconnector switch，DS）操作会引起特快速暂态过电压（veryfasttransientovervoltage，VFTO）。

目前学者普遍认为，隔离开关操作产生VFTO的原因是：GIS中隔离开关在操作时，由于其操作速度慢且无灭弧措施，开关触头间隙会发生多次电弧重燃，间隙间电压在很短的时间内（约几个纳秒）突然跌落，产生电压陡波在GIS内部反射叠加，形成高幅值、高陡度的VFTO。

随着电压等级的提高，VFTO幅值远比系统允许的雷电过电压和操作过电压高[1]。

1 试验回路与测量系统在武汉特高压交流试验基地VFTO试验回路开展了相关研究。

试验回路由2个隔离开关、3段GIS母线、1100kV交流电源和1000kV直流电源组成。

其中DS1为辅助隔离开关，用于给两隔离开关间的短母线预充直流，以模拟较为严重的残余电荷情况，在本文研究中不涉及预充直流的试验条件，DS1处于常开状态。

DS2为试验隔离开关，试验过程中，回路由交流电源供电，随机重复操作DS2，在不同的测点测量操作时产生的VFTO波形和GIS外壳上的TEV波形。

在套管根部处、分支末端处和隔离开关处等3个位置，利用预先安装的手孔式电容分压器开展VFTO测量。

主要包括同步触发装置、传感器及阻抗变换元件、屏蔽箱及现场采集装置和远程测控计算机4个部分。

GIS变电所VFTO危害的成因与处理

GIS变电所VFTO危害的成因与处理[摘要]：随着技术的不断发展，GIS变电所得到迅速的发展。

本文针对GIS变电站VFTO危害的成因进行了分析并提出处理方法。

[关键词]：GIS变电所；VFTO1.引言由于GIS变电所与传统变电所相比在性能上具有明显的优势，抗外界干扰能力也较强，安全性能较佳，因此GIS变电所得到了快速的推广。

为了保证特高压输电的安全与可靠，就必须做好GIS变电所的VFTO的处理工作，从而提高输电的质量。

2.GIS变电所的简介GIS是指全部或者部分使用气体而不是大气压下的空气作为绝缘介质的金属封闭的开关设备，其组成部分有短路器、电压电流互感器、隔离开关等其中设备。

GIS一般使用六氯化硫气体作为绝缘介质，具有出色的绝缘和灭弧性能。

GIS与传统设备相比，具有抗干扰能力强，可靠性高，占地面积小，经济高效等特点。

3.GIS变电所VFTO危害的成因与处理3.1GIS变电站VFTO的危害及成因VFTO即特快速瞬态过电压，是指波前时间3到100ns内的瞬态过电压，主要因为GIS中的隔离开关的操作等因素引起。

当操作GIS中的隔离开关时，由于触头移动速度比较缓慢，引起了触头间的数次预计穿和重击穿。

在合闸过程中，触头之间发生预计穿，由于操作速度较慢，击穿发生于电压峰值处。

随后击穿电流对容性负载进行充电，导致触头之间的电压降低，之后发生类似于重合闸的击穿，出现了电压幅值较高的VFTO。

另外，在分闸过程中，同样由于触头移动速度慢，触头间发生重击穿，也会出现类似于重合闸的现象，所以也会导致出现电压幅值较高的VFTO。

由于波前较陡，幅值较高，VFTO很有可能会对GIS、绕粗设备如变压器以及二次设备造成损害。

由于波前较陡，VFTO在绕组设备的绕组中的电压分布很不均匀，因此在特高压引入的起始绕组处匝间会产生较高的电压压降，从而造成匝间绝缘遭到破坏。

VFTO对变压器等绕组设备来说，其危害主要是破坏匝间绝缘，其中VFTO在变压器等设备的绕组上的分布以及幅值大小，与VFTO的频率和变压器内部结构有关。

GIS中VFTO测量方法初探

GIS中VFTO测量方法初探摘要:随着我国电力工业的高速发展和电压等级的不断提高,气体绝缘变电站(GIS)在我国电力系统中得到越来越广泛的应用。

随着GIS 运行电压等级的提高,因隔离开关、接地开关和断路器的操作引起的快速暂态过电压(VFTO)将更加严重,对运行安全造成威胁。

本文在简要介绍目前国内外几种VFTO测量方法的基础上,重点介绍了国内正在研制的一种新型VFTO测量系统--VFTO介质窗口式传感器。

关键词:GIS VFTO 测量系统窗口式传感器介质板引言近年来,以SF6气体为绝缘介质的气体绝缘封闭式开关设备(GIS)因其灭弧性能良好、占地面积小、结构紧凑、运行安全可靠,在电力系统中得到了广泛的应用。

但运行经验表明,GIS隔离开关接地开关和断路器在例行操作时会产生频率极高、波头极陡的快速暂态过电压VFTO(VeryFast Transient Overvoltage),不仅会在GIS主回路引起对地故障,而且还会造成相邻设备(如变压器等)的绝缘损坏。

为了解决在设备运行过程中由于GIS内隔离开关操作产生的快速暂态过电压(VFTO)给运行设备的安全运行带来的隐患,有必要研制一种既能准确测量工频又能准确测量上百兆赫高频信号的宽频带VFTO测量系统,以便能够准确的得到VFTO的幅值及频率特性。

1 国内外VFTO测量系统研究现状在20世纪八、九十年代,国内外曾对GIS中VFTO的测量开展过较多的研究,并得到了一些关于GIS内VFTO的大小、频率等统计数据。

国内外对GIS内部的快速暂态过程的研究方法基本类同,包括理论分析、实验室模拟实验、数值模拟计算,以及现场实测试验。

目前国内外应用于GIS中的VFTO测量方法主要分为两种——电容分压器法和微分积分法。

其中电容分压器法是目前国内外测量GIS内的VFTO普遍采用的方法。

它主要通过在GIS内装设电容探头(即测量电极)来测量VFTO信号。

而微分积分测量系统较多应用于冲击高电压的测量中,在20世纪90年代一些学者开始研究将它应用于测量GIS 内部的快速暂态过电压。

架空线对GIS变电站VFTO抑制效果的分析

ｐｌｉｔｕｄｅａｎｄｗａｖｅ — ｈｅａｄｓｔｅｅｐｎｅｓｓｗｅｒｅｓｕｐｐｒｅｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓａｆｅｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆＧＩＳｓｕｂｓｔａｔｉｏｎｗａｓ
第３Ｏ卷第１期
２０１５年３月
电力科学与技术学报
ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＥＬＥＣＴＲＩＣＰＯＷＥＲＳＣＩＥＮＣＥＡＮＤＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ
Ｖｏ１．３０ＮＯ．１
Ｍａｒ．２Ｏ１５
架空线对ＧＩＳ变电站ＶＦＴＯ抑制效果的分析
关键词：快速暂态过电压；架空线；ＧＩＳ变电站；电磁暂态仿真中图分类号：ＴＭ７１４文献标识码：Ａ文章编号：１６７３ — ９１４０（２０１５）０１ — ００４１ — ０６
ＶＦＴＯｉｎｈｉｂｉｔｏｒｙｅｆｆｅｃｔａｎａｌｙｓｉｓｏｆｏｖｅｒｈｅａｄｌｉｎｅｉｎＧＩＳｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏｓｕｐｐｒｅｓｓｔｈｅｖｅｒｙｆａｓｔｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅ（ＶＦＴＯ）ｃａｕｓｅｄｂｙｓｗｉｔｃｈｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｉｎＧＩＳｓｕｂｓｔａｔｉｏｎ，ａｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｂａｓｅｄｏｎｅｌｅｃｔｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｏｆｔｗａｒｅＡＴＰ— ＥＭＴＰｗａｓｂｕｉｌｔ。ａｎｄａＶＦＴＯｓｕｐｐｒｅｓｓｉｏｎｍｅｔｈｏｄｗｈｉｃｈｕｓｅｄｏｖｅｒｈｅａｄｌｉｎｅｔｏｃｏｎｎｅｃｔＧＩＳｏｕｔｐｕｔｂｕｓｂｕｓｈｉｎｇａｎｄｍａｉｎｔｒａｎｓｆｏｒｍｅｒｗａｓａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｏｗｉｎｇｔｏｔｈｅｌａｒｇｅｒｇｅ — ｏｍｅｔｒｉｃａｌｉｎｄｕｃｔａｎｃｅｉｎｏｖｅｒｈｅａｄｌｉｎｅｐｅｒｕｎｉｔｌｅｎｇｔｈａｎｄｔｈｅｃｏｒｏｎａｏｆｏｖｅｒｈｅａｄｌｉｎｅ，ＶＦＴＯａｍ—

电气工程中GIS快速暂态过电压(VFTO)研究

文章编号!"##$%&’()*&##+,#$%#$"+电气工程中-./快速暂态过电压*0123,研究李青春*中国有色集团抚顺红透山矿业有限公司4抚顺""55&",摘要!气体绝缘变电站*-./,愈来愈多地应用于电力系统中4-./运行电压等级提高4使隔离开关6接地开关和断路器的操作引起的快速暂态过电压严重4对运行安全的危害很大7对快速暂态过电压产生机理进行分析4建立等值模型并进行数值计算7对-./内部快速暂态过电压的研究4在电气工程中具有重要意义7关键词!电压等级8-./8快速暂态过电压8等值模型8产生机理8数值计算中图分类号!29’:文献标识码!;/<=>?@A-./1B C<2D B A C E F A<0@G=C<D?V@W4X<>W@Y Z@A%Y F D D@=C9F<D B A C Y@D^F D C<B<E@AE C^@D FB A>^@D F=C F>E AF G F J<D E J[@_F D C?C<F^W-./‘@G B H F J G B C C E C E A J D F B C F><@^B a F E C@G B<@D C4F B D<T E A H C_E<J T F C B A>J E D J=E<]D F B a F D C_T E J TJ B=C F Y B C<<D B A C E F A<@‘F D‘@G<@T B D^@[F D B<E@AC B Y F<?W2T F[B[F D B A B G?b F C<T F^F J T B A E C^<@<T F Y B C<<D B A C E F A<@‘F D‘@GC F<C=[F c=E‘B G F A<[B<<F D AB A>A=^F D E J B G J B G J=G B<E@A W2T F D F C F B D J T<@-./E A<F D A B G Y B C<<D B A C E F A<@‘F D‘@GC!‘@G<B H F J G B C C-./8Y B C<<D B A C E F A<@‘F D‘@G<B H F8F c=E‘B G F A<[B<<F A8^F J T B A E C^8A=^F D E J B G J=G J=G B<E@A"概述自:#年代以来4气体绝缘变电站*-./,以其占地面积小6不受环境条件影响6运行可靠6维护工作量小等优点4广泛应用于电力系统中7随着-./额定电压等级的提高4土地资源6环境保护和人才费用的上扬4其经济优势更趋明显7-./的发展和应用前景可观7-./运行电压等级和/1:气压的提高4使得隔离开关*e/,6接地开关*I/,和断路器*-V;,的操作和其它原因使-V;动作而引起的快速暂态过程更为明显和严重4并可能引起若干不良影响4如图"所示7 -./内部产生的012以行波方式通过母线传播时4在密闭金属外壳与地之间形成了暂态壳体电位*2I0,4现有的研究表明!这是由高频低能放电引起的4持续时间极短4对弱电设备的绝缘不构成威胁和危害7存在于-./周围的空间暂态电磁场*2I91,4其场强甚高4具有一定的穿透能力4可形成辐射和传导性电磁干扰7但可通过改进信号传输系统的设计4选择合理的屏蔽接地方式4在弱电监控和微电子装置及设备4静电和电磁屏蔽回路4而解决这类问题4也是设计装置的既定目标之一7电力系统对既定的-./来说4主要是避免0123引起的不良影响4保证运行安全7尽管存在于-./中的0123是一个小概率事件4但对运行安全的危害已不容忽视7近十年来4国外对于-./中的快速暂态过电压开展了多方面的研究4认为可以通过计算的方法获得较准确的计算值7但国内有关-./的快速暂态过电压的计算报道还不多4所以4对-./内部0123的研究4在电气工程中具有重要意义7&断路器操作产生的快速暂态过电压&W"合闸空载线路的快速暂态过电压断路器在-./中通常执行正常的合闸任务4即正常合闸和自动重合闸7由于初始条件的差别4重合闸的快速暂态过电压是合闸过电压中较严重的情况7因为#5f电气开关g*&##+W Z@W$,万方数据图!在重合闸以前"线路上存在残余电荷"它将影响过电压的倍数#$%$切除空载变压器产生的快速暂态过电压利用断路器切除空载变压器"并联电抗器及电动机等都是常见的操作方式"它们属于分断小电流情况"电压的幅值与断路器的截流值有关"其它条件相同"截流值愈大"过电压的幅值愈大#变压器的参数对过电压的幅值也有一定的影响#&隔离开关隔离开关在’()中是一个比较复杂的开关元件"它主要用于电路无电流区段的投入和切除#隔离开关操作时产生的*+,和它在’()母线上的来回折反射所形成的快速暂态过电压具有上升时间短及幅值高的特点#根据文献-!$."其上升时间为$/$0123幅值为!%4/$%05%6"最高可达$%45%6#基本振荡频率4/!0789"但高频分量在!00789范围内"这种过电压对’()设备的母线支撑件3套管等以及所连接的二次设备都有很大的危险#’()中的隔离开关在切合电容性电流时"会产生多次重燃#触头间隙两端的电压在几个毫微妙内突然跌落#该电压陡波在’()内产生行波"引起快速暂态过程:*+,;"根据文献-&.可知"它主要包括三个部分<:!;数百=89的基本振荡频率>!"它是由系统决定的"包括’()及邻近设备#其幅值不高?:$;约40789的快速暂态过程:*+,;的频率>$"它是陡行波在’()内通过节点间的波反射形成的"是构成快速暂态过电压最重要的部分?:&;约$00789的振荡频率>&"它是由’()内部相邻部件的波反射形成的"其幅值比较高#@*+,A 的产生机理’()中的高频暂态过电压是’()所特有的现象"对*+,A 产生的特性尚未完全清楚"可以从电子流注理论和电磁场理论加以解释#:!;’()以)+B 为介质"其电子雪崩的临界值为C D E!0@=*F :G 75H;"是空气&%I 倍"只有在电压上升速率等于或大于此临界值时才会出现预击穿或重击穿"而一般’()中)+B 气压为0%&/0%@75H "因此要比常压下的空气绝缘恢复强度高出十多倍"且幅值较高#:$;’()中所有电气元件都是以稍不均匀电场下工作为前提的"其断口出现先导型放电时才会形成预击穿或重击穿#在均匀或稍不均匀电场中通道形成冲击波的上升时间J K 按现有的研究可表征为<J KL !&%&M N:OP F Q ;式中"M R 为,S T 5U T K 火花常数:M R L40=*%12F V G ;O P F Q L:W F X 0;%X %Y 对)+B 绝缘的’()"其中W F X 0L CB 0=*F V G %75H "通常’()的利用系数Y L W G T H 1F W G H ZL0%4/0%C ")+B 气压X L0%&/0%@75H "正常的冲击陡波J KL4/$012"随着电极的粗糙3电场分布不均匀性增加"O P F Q 下降"J K 将有所增加"但波头仍较陡#:&;’()中的*+,A 以电磁波的形式向断口两侧传播"其频率既取决于系统的电气参数>0L ![$\]^"也取决于两侧母线的几何长度">!L _$‘#由于’()的绝缘强度远高于空气"因而电气设备的间距和母线长度都比a ()小得多"最终导致*+,A 的振荡频率剧增#4’()中元件的等值模型’()通常是积木式结构"断路器3隔离开关3接地开关3互感器等元件均可随意组合#因此"制造厂不同"用户需要不同"’()的总体结构也不相同#采用的元件等值模型如下<断路器<开断时用触头对地电容模拟"^L &00/4005+?闭合时"可看作传输线的一部分"用一个较低的波阻抗来模拟#变压器<只考虑其入口电容^!和等值电感]!#^!和]!的大小与变压器的容量有关#对400=*以下的电压等级"通常取^!L40005+"]!L$0G 8#隔离开关<模拟重燃时的特性"取波阻抗b LI 4c "并考虑了弧道电阻d "取d L!/&c #接地开关<用对地电容来模拟#!&e 电气开关f :$00I %gS %@;万方数据套管!电压互感器等均可用对地电容来模拟"#$%&’的数值计算目前(电力系统的暂态过程及$%&’的数值计算采用通用的计算程序)*&+"它对暂态过程计算的特征是,用电流源和电阻替换网络元件(建立其等价网络的节点方程,-./01或者./-2304式中-为节点的导纳矩阵(可根据网络的拓扑图求得".为节点的电压矢量(即所求量"01为节点的电流激励矢量"网络中的集中参数元件5!6!7(采用近似的梯形积分法则来处理"839电阻5(如图:所示"图:由于电阻上的压降;58<9/;=8<92;>8<9和流过电阻的电流?=>8<9只由下面的代数方程决定(即,?@A 8<9/35B ;@8<92;A 8<9C 而与<以前电阻上的压降和流过电阻的电流无关(所以5的等值模型是其本身"8:9电感6(如图D 所示"8E98F9图D电感上的电压.G 8<9和流过电感的电流?@A 8<9之间存在以下关系,;G 8<9/6H ?@A 8<9H <或H ?@A 8<9/36;G 8<9H <即I <<2J<H ?@A8<9/36I <<2J<;G8<9H <利用梯形积分法进行数值积分并整理得,?@A 8<9/0G 8<2J <9K 35GB ;@8<92;A 8<9C 其中令,5G /:6J<0G 8<2J <9/?@A 8<2J <9K 35GB ;@8<2J <92;A 8<2J <9C 其电路模型见图D 8F9"8D 9电容(如图L 所示"8E98F9图L仿照电感的方法(利用电容的伏安特性关系(不难得出图L 8E9所示的电容的等值模型"?@A 8<9/0M 8<2J <9K 35NB ;@8<92;A 8<9C 其中令,5N /J<:70N 8<2J <9/2?@A 8<2J <9235NB ;@8<2J <92;A 8<2J <9C 如图L 8F 9所示"网络中的分布参数(用O P Q R P Q S T 8特征线法9来处理(如均匀传输线!母线等"均匀传输线(如图U 8E9所示"8E98F9图U图U 8F 9是其等值模型"除利用)*&+计算外(利用了+V +W N)V 软件对$%&’进行了分析和计算"X $%&’的影响因素$%&’的幅值及频率取决于多种因素"它不仅与开关的运动特性!电场分布和动态绝缘过程有关(而且与Y W V 的结构特点!尺寸和电网参数有关(文献B Z C 给出了残余电荷!变压器入口电容!支撑绝缘子等电网参数对$%&’幅值的影响"但其它因素对$%&’的影响未见报道"[研究$%&’的思考839$%&’对Y W V 的绝缘构成危害(而其对断路器的电弧熄灭!电场分布均匀性的影响也应给予重视"8:9隔离开关8\V9开断小容性电流产生的$%&’有一些报道(但只讨论了Y W V 中的个别参数(如,残余电荷!变压器入口电容!支撑绝缘子等因素对8下转第D #页9:D ]电气开关^8:__X ‘a S‘L 9万方数据析!计算第"和第#$信道信号分量能量比值如图%所示&对上述区内和区外两种故障情况!不同信道能量比值结果进行详细分析综合!可以得出’对应于短路故障时刻!不同信道之间的能量比值有明显的突变(频带相差越远的两个信道能量比值在故障时刻突变得越大!故障特征越明显(暂态信号在传播过程中频率越高的成分衰减的越多!频率越低衰减得越少(区外故障对应的能量比值比区内故障比值大很多!可以根据这一特征构造故障判据&)结论从仿真结果可看出!多速率滤波器组技术应用到*+输电线路单端量暂态电流保护!所提取的故障特征明显,判据明确!能够很好区分区内与区外故障&随着多速率数字信号处理理论的日益完善!-./技术的快速发展!能够从硬件和软件层面很好的解决短路故障暂态量的抽取和故障判据的计算等问题!多速率滤波器组技术应用到*+输电线路单端量暂态电流保护具有很好的应用前景&参考文献0#1薄志谦2新一代电力系统继电保护3暂态保护0412电网技术! #556!7$89:9);962071葛新洲2输电线路行波保护的现状与展望0412电力系统自动化! 7$$$!""6;6$20918日:关根泰次!蒋建明!等译2电力系统暂态解析理论0<12北京’机械工业出版社!#5%520)1哈恒旭2超高压输电线路单端暂态量保护的新原理探讨0412电工技术学报!7$$#!#686:6";6520"1宗孔德!多抽样信号处理0<1!北京’清华大学出版社!#5562061=2/2>?@!/2/+A?B C A@A D E A@2>?@F A GH E A I FJ K I?@FL K B M N A D F B L A O?L A N N CB F J?L A D F BP?N D F G Q A@R I S?D EH F G P F J D G F J K@I D G M J D?K@0412T U U U V G A@I2./!#55"!)78##:’7"7";7"9%20W1郭振威2X<Y Z在输电线路单端暂态电流保护中应用的实现方法研究0-1!西南交通大学!7$$62收稿日期’7$$6;#$;$%作者简介’李平男8#5W%;:!硕士研究生!主要研究方向为-./技术在电力系统中的应用&彭安金!男8#56W;:!博士!副教授!研究方向为多速率数字系统设计!多速率数字信号理论及其在电力系统中的用应&杲秀芳!女8#5%$;:!硕士研究生!主要研究方向为-./技术在电力系统中的应用[[[[[[[[[[[[[[[[[[[ &8上接第97页:+Y V\的影响&其它因素!如触头运动特性,触头形状等尚未讨论&89:]T.中各元件的等值模型是关系到计算结果正确与否的关键&而目前一些文献只提出了元件的参考模型及参数!没有统一的规则&8):计算方法上!采用通用的U<V/程序固然可行!但能否考虑用新的软件!如’/./T X U,<^V>^Z 等进行模拟计算&参考文献0#1.2^2Z K__I!Y2=2X E M!F D J2-?I J K@@F J D.S?D J E T@B M J F B V G A@I?F@D IA@BV G A H H F BX E A G_F?@]A I;?@I M N A D F B.M Q I D A D?K@2T U U U V G A@I2K@/K S F G^H H A G A D M I A@B.C I D F L2+K N2/^.;#$#!‘K2#$!H H2 #5%7’9"59;96$72071*2<M G A I F!T2\E I E?L A!*2^K C A_?!F D J2<F A I M G F L F@DK P V G A@I?F@D+K N D A_F T@B M J F B Q C B?I J K@@F J D.S?D J E\H F G A D?K@2T U U U V G A@I?F@D I K@/K S F G^H H A G A D M I A@B.C I D F L I2+K N2/^.;#$)!‘K2#!H H2#5%"’#"W;#692091a?D b L A@2c2Y A I D V G A@I?F@D I?@]T.;<K B F N?@_K P-?P P F G F@D]T. X K L H K@F@D I2T.*;"!#5%W!Z G A M@I J E S F?_20)1T U U U aK G R?@_]G K M H2Z?Q N?K_G A H E C K P]A I T@I M N A D F B .M Q I D A D?K@I2T U U U V G A@I2K@H K S F GA@BI C I D F L2+K N2/^.;5)4M N C d ^M_M I D!H H2#5W"’#)7";#)9"20"1U I L F G A N B K/X+!.A N_A B KX A G e A N E KY<2.M G_F/G K H A_A D?K@ ^@A N C I?I’A@^H H N?J A D?K@D K D E F]G A f M A"$$R e]A I T@I M N A D F B.M Q I D A D?K@2 T@X T]c U2/A G?I’#5%%’99;$#2061X T]c Uc F H K G D2+F G C Y A I D V G A@I?F@D/E F@K L F@A^I I K J?A D F B S?D E ]A I T@I M N A D F B.M Q I D A D?K@2T@X T]c U2/A G?I’#5%%!99d#9;$520W1.2=A@A Q M!*2<M G A I F!F J D2U I D?L A D?K@K PY A I DV G A@I?F@D \e F G e K N D A_F?@]A I;T@I M N A D F B.M Q I D A D?K@2T U U U V G A@I2K@/K S F G -F N?e F G C2+K N2"!‘K2)!‘K e F L Q F G#55$20%1\R A Q F.2!g K D K2<2F D2A N2T@I M N A D?K@X E A G A J D F G?I D?J IK P]T. .H A J F GP K G+F G CY A I D V G A@I?F@D\e F G e K N D A_F2T U U U V G A@I2K@/K S F G -F N?e F G C2+K N2##!‘K2#!H H7#$;7#"!#5562051王晓林!萧风良!任孝梁!等2]T.中快速暂态过电压的计算及影响因素分析0412高压电器!#5%5!"0#$1施围2]T.的绝缘水平和U<V/0412高压电器!#5%%!"20##1史保壮!邱毓昌2]T.中快速暂态过电压的计算及影响因素分析0412高电压技术2#55W!)20#71‘2Y M f?L K D K!.2^2Z K__I2X E A G A J D F G?I D?J I K P]T. -?I J K@@F J D K G T@B M J F B.E K G D c?I F;D?L F V G A@I?F@D I T@J?B F@D K@ U O D F G@A N N C X K@@F J D F B/K S F G.C I D F L X K L H K@F@D I2T U U U V G A@I2K@ /K S F G-F N?e F G C2+K N2)!‘K2#!H H779;799!#5%520#91吉嘉琴2]T.中的+Y V过电压分析04128自然科学版:2#55)!#0#)1沈阳高压开关厂译2日本.Y6封闭组合电器试验方法专门调查委员会2.Y6封闭组合电器试验方法0h12#55$!)收稿日期’7$$W;$";#$69i电气开关j87$$W2‘K2):万方数据。

特高压GIS变电站中VFTO特性及影响因素研究

特高压GIS变电站中VFTO特性及影响因素研究王希【摘要】随着超高压和特高压输电技术的发展,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)得到了广泛的应用.气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)中的隔离开关在操作过程中会产生幅值较大、频率极高、波前时间很短的特快速暂态过电压(VFTO),容易引起电气绝缘击穿和电磁干扰等一系列的问题,对GIS本体、变压器及相邻电气设备的绝缘安全造成很大危害.主要研究特快速暂态过电压产生的机理以及特快速暂态过电压的幅值、陡度和频率等特性,利用ATP-EMTP电磁暂态程序仿真特快速暂态过电压产生的波形,仿真在各种影响因素下的特快速暂态过电压波形,对几组波形进行分析研究,分析残余电荷、变压器入口电容等因素对特快速暂态过电压的影响.【期刊名称】《山东电力技术》【年(卷),期】2015(042)007【总页数】4页(P10-13)【关键词】GIS;特快速暂态过电压;隔离开关;影响因素【作者】王希【作者单位】华北电力大学,河北保定071003【正文语种】中文【中图分类】TM864气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）具有占地面积小、不受环境条件影响、运行可靠、维护工作量小等优点，因此被广泛应用于电力系统中。

GIS隔离开关分合操作母线时，触头间隙发生多次击穿和熄灭造成的一系列波头很陡、频率很高的操作过电压称为特快速暂态过电压（VFTO）［1-2］。

形成的主要原因是隔离开关的灭弧性能差、触头运动速度较慢。

VFTO幅值不高，但频率极高（远高于雷电过电压），而且电力系统中经常用的金属氧化物避雷器无法对其限制。

在超、特高压系统中，VFTO主要对GIS本体和变压器等相邻设备的绝缘安全造成威胁，损害变压器的匝间绝缘并在变压器体内造成高频振荡，目前VFTO事故率已经超过雷电冲击和操作冲击的事故率。

研究GIS内部VFTO问题，对GIS内部绝缘配合、线路参数设计、变电站参数测量有重要指导意义［3-4］。

电力系统中会出现波头很陡、频率很高的特快速暂态过电压。

GIS中VFTO过电压的数值分析

ＡｓａｔＥｌｃｒａａｔｒｎｕｒｃｌｎｌｓｓｆｒａｆｕｄｔｎｏｖｎｖａｙｉｏＳｂｔｃ：ｅｔｉｐｒｍｅｅｓａｄｎｍｅｉａａｙｉｏｍｎａｉｆｍｏｉｇｗａｅａｌｓｎＧＩｒｃａｏｏｎｓｑｉｋｓｅｄｔａｓｉｎｌｏｒｅｕｃｐｅｒｉｏａｕｓ．Ｔｈｏｇａｙｉｏｖｍｐｄｃ，ｎｔｃｒｕｈａｌｓｎｗａｅｉｅａｅｗａｅｓｅｄａｄｄｇｔｏＳｑｉｎｓｎｖｐｅｉｉｆＧＩｕｃｎｋｓｅｄｔａｓｉｎｏｒｅｔｉｐｐｒｄｓｒｅｒｅｌｈｖｒｏｔｇｅｅａｉｇｓｓｅａｄｓｐｒｓｉｎｐｅｒｉｏａｃｕ，ｈｓａｅｅｃｉｓｂｉｆｔｅｏｅｖｌｅｇｎｒｔｙｔｍｎｕｐｅｓｏｎｔｌｓｂｙａｎ
和一定精度的前提下，得到简化模型。最后讨论了ＧＳ中ＶＴＩＦＯ过电压的形成机制和抑制方法。
二、Ｉ快速暂态过程ＧＳ波阻抗和波速分析
１单相同轴结构下的波阻抗和波速．
一
、／
０｛ＣＬ
一＝
ｎ筹
０ ’ 醴ｒ￡
，
（）２
＝
ｏ
８一
ＶＦＯ波的ＧＩＴＳ系统的精确模型，不失有效性在
可。．－）得ｚ √ 】，咖
：
（ｍ／）
ｒ
２单相不同轴结构下的波阻抗和波速．对于单相分立结构的ＧＳ当母线和器件不Ｉ，

800kV变压器预防性试验

800kV变压器预防性试验引言本文档旨在介绍800kV变压器的预防性试验。

预防性试验是一种常用的手段，旨在检测和评估变压器的状态以及可能发生的故障。

本文档将介绍试验的目的、方法和注意事项。

目的800kV变压器预防性试验的主要目的是：1. 检测变压器的运行状态，评估其性能和可靠性；2. 发现潜在的故障和问题，并及时采取措施进行修复；3. 提高变压器的安全性和效率，延长其使用寿命。

试验方法800kV变压器预防性试验通常包括以下内容：1. 外观检查：检查变压器外部是否有损坏、漏油等现象；2. 温度检测：使用红外测温仪等工具，检测变压器各部位的温度情况；3. 绝缘电阻测量：使用绝缘电阻测试仪，测量变压器的绝缘电阻，判断绝缘状态；4. 部分放电检测：利用部分放电测量仪器，检测变压器是否存在部分放电现象；5. 油质检测：对变压器的油质进行化验分析，评估其绝缘性能；6. 励磁特性测试：测试变压器的励磁电流及功率因数，评估其励磁特性；7. 负载试验：在合适的负载条件下进行试验，评估变压器的负载能力和稳定性。

注意事项在进行800kV变压器预防性试验时，需注意以下事项：1. 确保试验人员具备专业知识和操作技能；2. 按照相关标准和规范进行试验，确保安全可靠；3. 严格按照试验计划执行，确保每个试验环节的顺利进行；4. 保持良好的试验记录，并对试验结果进行评估和分析；5. 如果发现异常情况或故障，应及时采取合适的措施进行修复。

结论800kV变压器预防性试验是保证变压器安全运行和延长使用寿命的重要手段。

通过合理的试验方法和注意事项，可以及时检测和修复变压器中的问题，提高其性能和可靠性。

GIS介质窗口式VFTO传感器的研究的开题报告

GIS介质窗口式VFTO传感器的研究的开题报告
题目：GIS介质窗口式VFTO传感器的研究
背景：
GIS在电力系统中得到了广泛的应用。

VFTO是GIS中一种重要的暂态现象，因其可能引起设备绝缘损坏而受到了广泛关注。

传统的VFTO探测技术主要采用阻性电压探头，存在着不能同步测量等缺陷。

因此，在VFTO探测方面有必要开展新的研究。

研究目的和意义：
本文旨在研究一种新型的GIS介质窗口式VFTO传感器，以解决传统VFTO探测技术存在的缺陷。

该传感器具有同步测量等特点，可以提高VFTO探测的精度和可靠性。

同时，该传感器由于采用了新型材料和结构设计，可以使设备更加紧凑、可靠、高性能和高可靠性，具有较高的工程实用性和经济效益。

研究内容和方法：
本文将首先分析VFTO的特征，包括VFTO的成因、表现形式和危害等。

然后，将介绍GIS介质窗口式VFTO传感器的设计原理、结构和工作原理。

接着，将详细介绍传感器的制备和测试方法，并对其进行性能评估。

最后，将进行实验研究和应用验证，并对传感器的优化改进方案进行探讨和提出。

预期结果：
本研究将带来三方面的预期结果：首先是研究GIS介质窗口式VFTO 传感器的设计、制备和测试技术，形成一套完整的流程和方案，并对其进行性能评估和应用验证；其次是提供一种新型的VFTO探测技术，通过同步测量和性能优化，提高了探测精度和可靠性，有效地预防了设备损坏和事故发生；最后是在实践中形成科学、高效、可靠的GIS VFTO检测和损坏诊断体系，提升了电力系统的可靠性和安全性。

VFTO作用下变压器绕组中过电压计算的研究的开题报告

VFTO作用下变压器绕组中过电压计算的研究的开题报告题目：VFTO作用下变压器绕组中过电压计算的研究一、研究背景和意义往往情况下，高压变压器在开关操作时容易引发高压突变放电，即VFTO (Very Fast Transient Overvoltage)，产生瞬间高电压，可能对变压器绕组和其它电气设备造成损伤。

因此，分析VFTO的产生机理以及控制VFTO对于提高变电站的可靠性和稳定性具有重要意义。

电气工程领域中，计算VFTO是一个很重要的课题。

而本研究则聚焦在VFTO作用下变压器绕组中过电压的计算和分析上，旨在提高电气设备的安全性，减小潜在的损害风险。

二、研究内容本研究将围绕VFTO作用下变压器绕组中过电压计算的具体问题，包括：1. 研究不同开断方式、开断角度对VFTO的影响，并采用SIMULINK仿真的方法来验证不同影响因素的作用；2. 确定产生VFTO最主要的原因，包括变压器与开关等电气设备结构的原因、开关操作方式和开断速度等影响因素，以电气设备的实测数据进行验证；3. 分析VFTO的传播机理，包括VFTO如何在绕组中传播，如何产生超过建议的标准和安全冲击水平，以及在电气设备中如何产生连续的尖脉冲；4. 探索VFTO对变压器绕组中过电压的影响，通过实验和模拟，找到减少电器设备中过电压的有效途径。

三、研究方法本研究主要采用理论分析、数值计算和仿真实验相结合的方式来开展。

具体来说，将使用电气计算软件进行VFTO计算和模拟，然后将模拟结果与实际观测结果进行对比和验证。

同时，还将采集绕组内部的声特性、热特性等数据，作为计算和验证的依据。

四、预期成果及意义本研究可以深入地掌握VFTO的产生和传播机理，减小电气设备因VFTO产生的过电压及其可能造成的损害。

同时，还可以为相关领域中的研究工作提供可靠的数据和应用支持，推动行业的技术发展和创新。

GIS中隔离开关燃弧电路模型及VFTO的研究

GIS中隔离开关燃弧电路模型及VFTO的研究左明鑫;王忠利【摘要】结合GIS隔离开关气室的实际结构与电弧的特点，建立电阻和电感元件串联等效燃弧电路模型，利用贝杰龙数值计算方法建立动态等值电路，计算出GIS 中各主要元件处的快速暂态过电压（ VFTO），得出断路器开断端的支撑绝缘子处VF-TO波形的幅值为最高值。

提取出该处VFTO波形的频率分量和对应的电压信息，分析认为VFTO可能导致断路器开断端支撑绝缘子发生放电和热击穿现象。

%Combining with the actual structure of the isolating switch gas chamber in GIS and feature of arcing,the resistance and inductance component series equivalent arcing circuit model established,and the transient equivalent circuit by Bergeron numerical cal-culation method is used. The VFTO waveform of the main elements in GIS iscalculated,resulting in the conclusion that the amplitude of the VFTO of the circuit breaker terminal support insulator is the highest,and the frequency components and voltage information of the VFTO are extracted. After analysis it can be concluded that the VFTO may cause the circuit breaker terminal support insulator dis-charge and thermal breakdown.【期刊名称】《河南工程学院学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(000)002【总页数】5页(P41-45)【关键词】隔离开关;燃弧电路模型;快速暂态过电压【作者】左明鑫;王忠利【作者单位】郑州科技学院电气工程学院，河南郑州450064;郑州科技学院电气工程学院，河南郑州450064【正文语种】中文【中图分类】TM56气体隔离开关站(Gas Insulated Switchgear,简称GIS)是20世纪60年代中期才出现的一种新型电器装置，它的问世对传统的敞开式高压配电装置是一次革命，尤其在超高压领域.几十年来，GIS发展迅速，它的优点得到了国内外电力部门的认可.但是，当GIS中隔离开关在切合操作时，会形成波形陡、幅值高、振荡频率高达几十甚至上百兆赫兹的陡波前过电压，也称特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage，简称VFTO)，不但严重影响了GIS本身运行的可靠性，而且使电力系统存在安全隐患[1].但是,目前GIS中隔离开关燃弧电路模型还没有统一的规定，故研究GIS中隔离开关燃弧电路模型和VFTO具有重要的实际意义.根据GIS中隔离开关的实际结构并结合电弧本身的特点，建立隔离开关燃弧电路模型，利用贝杰龙方法建立了动态等值电路.经过计算可知，断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的幅值最高，提取其频率分量和对应的电压信息，分析认为断路器开断端支撑绝缘子在VFTO作用下有发生放电和热击穿的可能.GIS中隔离开关在开断过程中产生的电弧受电场、磁场和气流场等因素的共同作用和影响[2]，所以仅用电阻来等效燃弧电路只能体现电场和气流场的情况，不能反映磁场的分布.由于电感元件能够形成磁场感应、实现电能和磁能的相互转换，所以用电阻和电感元件串联等效燃弧电路模型更符合电弧的特点.从隔离开关的实际结构(见图1)可以看出其等效模型不能仅仅局限于断口部分，还需考虑动静触头两侧导体的长度,以及两端盆式绝缘子的对地等效电容.计算时,两侧的导体等效为母线，两端的盆式绝缘子单独处理，隔离开关在燃弧时的近似等效电路模型如图2所示.利用电场能量法计算图1中的隔离开关气室两端盆式绝缘子的对地等效电容，首先用有限元法得出电场能量，然后利用公式CU2[3]求出盆式绝缘子的对地等效电容值为8.4 pF.图3为某变电站500 kV GIS典型的部分接线图.图3中,T为变压器，ES为接地开关，DS为隔离开关，CT为电流互感器，CB为断路器，BUS为母线，分析的是当CB,DS2和所有ES均断开时，对DS1进行操作时的状态.针对500 kV GIS结构的特点，给出GIS主要元件的等效模型和参数，详见表1，其中的典型元件模型和参数是依据实际结构经过合理分析给出的[4-7].结合图3和表1 中主要元件的等效模型，利用贝杰龙数值计算方法建立动态等值电路模型，如图4所示.由节点电压方程YU=∑Is得到图4中电路的节点电压方程表达式，如下式：其中，Y为各个节点的导纳矩阵，U为各个节点的电压列向量，∑Is为各个节点的等效电流源列向量，从而求出各个节点的电位值与时间的关系.根据式(1)对图4所示的动态等值电路进行数值计算.断开图3中CB和DS2并对DS1进行操作.计算时考虑最苛刻的情况，假设母线残余电压为-1.0p.u，隔离开关DS1发生重燃，计算结果如图5至图12所示.从图5至图12可以看出,GIS中变压器T、接地开关ES1、气室左端绝缘子、隔离开关动触头、隔离开关静触头、气室右端绝缘子、接地开关ES2、断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的幅值分别为1.046 1p.u，2.078 5p.u，2.173 2p.u，2.265 8p.u，2.346 6p.u，2.518 2p.u，2.067p.u和3.134 4p.u.断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的幅值最高，达到3.134 4 p.u，由此可见该处的VFTO波形应该重点对待，所以对该处的VFTO波形进行傅里叶变换，提取所包含的频率分量与对应的电压信息，如图13所示.从图13可见，断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的频率分量包括2.75MHz，8.3MHz，14.25MHz，17.25MHz，44.8MHz，81.8MHz，120.8MHz，157.95MHz，196.55MHz，237.3MHz和279.35MHz等.断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的幅值很大，包含的频率分量丰富，波形幅值高达3.134 4 p.u，包含的频率分量中最低为2.75MHz，最高达到279.35MHz.在这种情况下，支撑绝缘子受到的威胁可想而知.支撑绝缘子的主要材料是环氧树脂，GIS各气室中充满了SF6气体，那么在环氧树脂和SF6气体的交界面容易发生放电现象.并且，在高频电压的作用下，环氧树脂绝缘介质中将存在松弛极化，极化会滞后于电场的变化，造成绝缘介质内部发热，一旦热量超过临界值将会发生热击穿[8-9].支撑绝缘子在GIS中主要起到支撑和对地绝缘的作用，一旦发生放电和热击穿，将会破坏支撑绝缘子的功能.GIS中隔离开关在开断过程中产生的电弧受电场、磁场及气流场等因素的共同作用和影响，燃弧电路模型的电阻元件与电感元件应串联.同时，从隔离开关气室的实际结构可以看出，还需考虑动静触头两侧导体的长度和两端盆式绝缘子的对地等效电容.利用贝杰龙数值计算方法建立动态等值电路模型，得出电路的节点电压方程表达式，计算出变压器、接地开关、隔离开关、断路器开断端的支撑绝缘子处的 VFTO波形，其中断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的幅值最高.描绘了断路器开断端的支撑绝缘子处VFTO波形的频谱图，提取其包含的频率分量和对应的电压信息，得出了在VFTO作用下断路器开断端的支撑绝缘子有发生放电和热击穿的可能.[1] 王洪新，何景亮.电力系统电磁兼容[M].武汉：武汉大学出版社,2004.[2] 张雪.GIS设备VFTO仿真中隔离开关电弧模型的研究[D].北京:华北电力大学，2010.[3] 李建青，袁松柳.用能量法计算非平行板电容器的电容 [J].物理与工程,2007,17(5):8-10.[4]PovhD,SchmittH,VolckerO,etal.Modellingandanalysisguidelinesforveryfasttransients[J].IEEETransactionsonPowerDelivery,1996,11(4):2028-2035.[5]HaznadarZ,Carsimamovic S,Mahmutcehajic R.More accuratemodelingofgasinsulated substation componentsindigitalsimulationsofveryfast electromagnetic transients[J].IEEE TransactionsonPowerDelivery,1992,7(1):434-441.[6] 吴文辉，曹祥麟.电力系统电磁暂态计算与 EMTP应用[M].北京：中国水利水电出版社,2012.[7] 高有华.雷电冲击和快速暂态过电压对GIS及相连设备影响的研究[D].沈阳: 沈阳工业大学,2004.[8] 施围，邱毓昌，张乔根.高电压工程基础 [M].北京：机械工业出版社,2006.[9] 〔法〕R.科埃略,B.阿拉德尼兹.电介质材料及其介电性能[M].张冶文，陈玲，译.北京：科学出版社，2000. Key words:isolating switch；arc circuit model；VFTO。

超高压GIS中快速暂态过电压产生机理及其防治

超高压GIS中快速暂态过电压产生机理及其防治超高压GIS中快速暂态过电压产生机理及其防治作者：李亚来源：《科技视界》 2014年第34期李亚（辽宁大唐国际锦州热电有限责任公司，辽宁锦州 121000）【摘要】本文首先从VFTO产生及其产生机理等两个方面介绍了超高压GIS中的快速暂态过电压，随后对快速暂态过电压的危害进行了归纳与总结。

进而提出了VFTO抑制措施，对于超高压GIS中的快速暂态过电压抑制有很好的指导意义。

【关键词】超高压；GIS；快速暂态过电压；抑制1 快速暂态过电压及形成机理１．１VFTO的产生在GIS断路器的作用是用于合闸即正常的合闸以及自动重合闸。

在合闸空载线路时，就会产生VFTO中，由于在重合闸以前线路上已经存在残余电荷，因此重合闸的VFTO是合闸过电压中较严重的情况。

过电压的倍数会受到残余电荷的影响。

在隔离开关进行操作时所产生的VFTO以及其在GIS母线上往返折射和反射所形成的VFTO具有幅值高和上升对间极短的特点。

一般情况下，其幅值为1.5 -2.0pu。

最高则可以达到2.5pu；上升时间为2-20ns；基本振荡频率在5-10MHz之间，但其高频分量则可以达到100MHz。

这种形式的过电压是VFTO 最为主要的形式同时造成的危害也最大。

1.2 VFTO的分类VFTO按照传播路径可以分为内部暂态和外部暂态两种类型。

其中内部暂态是在GIS内部传播．于GIS内部所形成的暂态过程，其过电压作用于GIS的壳体和内部导体之间，对GIS内部绝缘造成极大威胁，主要包括断路器操作时所引起的瞬态恢复过电压隔离开关操作产生的快速暂态过电压，外部暂态是在GIS外部传播和辐射，由GIS内部暂态过电压波传递到GIS外部所引起的，主要包括了对于GIS外一次设备造成威胁的暂态过电压、使得GIS壳体电位升高的，外壳暂态过电压以及对敏感的二次设备造成损害的向外辐射的电磁波等。

在超高压网架方面，高压电缆长度、断路器断口的均压电容、SF6母线的长度及奇波阻抗、套管等效电容变压器入口电容等都会对VFTO 的特性造成影响。

考虑残余电荷的VFTO仿真及其抑制措施研究的开题报告

考虑残余电荷的VFTO仿真及其抑制措施研究的开题报告一、选题背景及意义随着电力系统的发展，变电站在电力系统中发挥着越来越重要的作用，变电站所产生的全波闪over电压（VFTO）是一种特殊的瞬态电压现象，其具有高频、快速上升的特点，可能会对变电站的设备造成损害。

因此，针对VFTO的抑制措施研究是一个极为必要的课题。

二、研究目的本课题旨在通过VFTO仿真模拟，研究VFTO产生的原因及其抑制措施，尽可能地减少VFTO的产生和影响，提高变电站的运行效率和可靠性。

三、研究内容和方法本课题主要研究内容包括：1.分析VFTO产生的机理和条件，进行仿真模拟并验证效果。

2.研究VFTO的抑制措施，包括改进设备结构、提高绝缘强度等。

3.针对VFTO的抑制措施进行仿真模拟并验证。

本课题的主要方法包括：1.使用PSCAD/EMTDC软件进行仿真模拟，探究VFTO产生的原因和条件。

2.对变电站设备进行改进，提高设备结构和绝缘强度，减少VFTO的产生。

3.对改进设备的效果进行仿真模拟，验证抑制VFTO的效果。

四、研究预期成果本课题研究的预期成果包括：1.深入了解VFTO产生的机理和条件，优化变电站设备结构，提高绝缘强度等，减少VFTO的产生和影响。

2.通过仿真模拟验证VFTO抑制措施的效果，为变电站的运行效率和可靠性提供保障。

五、研究计划与进度安排本课题的研究时间为1年，主要的工作安排如下：1.第一阶段（前3个月）：文献调研，了解国内外VFTO问题的发展现状，分析相关研究成果。

2.第二阶段（3-6个月）：建立基于PSCAD/EMTDC软件的VFTO仿真模型，对VFTO的产生机理进行分析和模拟。

3.第三阶段（6-9个月）：开展VFTO抑制措施的研究，改进变电站设备结构，提高绝缘强度。

4.第四阶段（9-12个月）：对改进后的变电站设备进行仿真模拟，验证抑制VFTO的效果，撰写毕业论文。

六、预期的技术难点及突破点本课题的技术难点在于如何准确地分析VFTO产生的原因和条件，并进行有效的抑制措施研究。