考慮母線殘余電荷的快速暫態(tài)過電壓計算分析.pdf

1、氣體絕緣變電站（GIS）以其安全可靠、結構緊湊、抗干擾能力強、維護周期長等特點在電力系統(tǒng)中得到了廣泛應用。GIS變電站內隔離開關操作會引起快速暫態(tài)過電壓（VFTO）。VFTO具有波前時間短、頻率高、幅值大等特點，在系統(tǒng)內的傳播嚴重危害到許多電氣設備的安全穩(wěn)定運行。以往的VFTO研究表明，母線殘余電荷對VFTO的影響十分明顯，常用建模過程中利用帶初始電壓的電容或電流源模擬殘余電荷，這種處理方法雖然簡單，但是不能體現(xiàn)母線殘余電荷的分布特性。

2、為了更好地進行相關研究，本文主要進行了以下幾方面工作。
　　首先，以某水電站500kVGIS為原型，建立了各元件等效模型，并且確定了相關參數(shù)，選定了幾種典型GIS操作方式，計算了合閘與分閘操作方式產生的VFTO并進行了對比分析。
　　其次，針對利用集中電容不能完全模擬母線殘余電荷分布特性的缺陷，利用電荷投影法推導計算了將母線視為有限長導體時的殘余電荷密度分布，建立了具有殘余電荷分布特性的母線計算模型，計算了考慮母線殘余電荷分

3、布特性時的VFTO。
　　最后，本文分析了支撐絕緣子等效電容、弧道電阻、架空線長度、隔離開關動作時間幾個因素對VFTO的影響，結果表明選取合適的操作方式與操作時間、改變變壓器與GIS的連接方式可有效降低VFTO的幅值。開關并聯(lián)電阻和氧化鋅避雷器能夠有效治理VFTO。
　　通過計算與分析，得到以下結論。分閘操作時VFTO危害往往較合閘操作時更為嚴重；殘余電荷在母線上的分布很不均勻，電荷在母線端部集中的趨勢十分明顯。并說明了殘余