GIS中特快速暫態(tài)過電壓研究.pdf

1、在超高壓與特高壓輸電系統(tǒng)中，氣體絕緣變電站(GIS)會(huì)產(chǎn)生很多種類的暫態(tài)過電壓，其中特快速暫態(tài)過電壓（簡稱VFTO）由電弧重燃引發(fā)，其高幅值特性極大地威脅GIS自身的絕緣，甚至對(duì)與其相連電器設(shè)備的絕緣也會(huì)造成破壞，必須引起重視。論文對(duì)GIS中特快速暫態(tài)過電壓進(jìn)行了計(jì)算機(jī)仿真研究，結(jié)果和數(shù)據(jù)不僅有利于VFTO的預(yù)防和抑制，對(duì)與GIS有關(guān)的電氣設(shè)備絕緣設(shè)計(jì)也有重要參考意義。
　　GIS設(shè)備模型的準(zhǔn)確搭建對(duì)仿真結(jié)果的準(zhǔn)確性有很大影響，其

2、中隔離開關(guān)電弧模型的選取尤為關(guān)鍵。而目前常用的電弧模型大都存在局限性，沒有統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，所以電弧模型是VFTO研究中的重點(diǎn)。本文運(yùn)用ATP-EMTP，結(jié)合某1000kV GIS變電站，首先對(duì)VFTO各方面的特性和目前常用的電弧模型做了分析，在此基礎(chǔ)之上，提出了考慮弧道電感特性的電弧電阻模型、虛擬電感電弧模型、實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)電弧模型三種新的電弧模型，通過與其他電弧模型對(duì)比，對(duì)變電站內(nèi)關(guān)鍵設(shè)備處的VFTO進(jìn)行了詳細(xì)的分析與計(jì)算；文章接著在考慮弧道電感

3、特性的電弧電阻模型下研究了殘余電荷、入口電容、支路長度等因素對(duì)VFTO幅值的影響；最后結(jié)合實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)電弧模型，研究了隔離開關(guān)加裝500Ω單級(jí)合閘電阻、500Ω的三級(jí)合閘電阻以及鐵氧體磁環(huán)對(duì)VFTO的抑制作用，得到的結(jié)論如下：
　　(1)提出的三種電弧模型均能較好地描述燃弧的過程，考慮弧道電感特性的電弧電阻模型彌補(bǔ)了時(shí)變電阻模型忽略弧道電感特性的不足，模型結(jié)構(gòu)簡潔，適合在不考慮電弧模型因素條件下對(duì)VFTO進(jìn)行研究；虛擬電感電弧模型用等

4、效阻抗的方法解決了考慮弧道電感特性的電弧電阻模型中動(dòng)態(tài)電感難以搭建且影響系統(tǒng)穩(wěn)定性的問題，適合在考慮電弧電感特性時(shí)使用；實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)電弧模型解決了分段電弧模型難以實(shí)現(xiàn)時(shí)間節(jié)點(diǎn)判據(jù)的問題，考慮了由恢復(fù)電壓等因素造成的電弧非理想段式發(fā)展的情況，適用范圍廣泛。
　　(2) VFTO幅值隨殘余電荷增大而增大；變壓器處VFTO受到系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、運(yùn)行方式、系統(tǒng)參數(shù)等多種因素影響，并不一定隨著變壓器入口電容的增大呈規(guī)律性增大變化；支路長度的變化對(duì)VFT