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摘 要:为了能够较好地利用EMTP(Electro-Magnetic Tran-sient Program)程序对隔离开关母线充电电流开合全过程进行计算,作者对被试隔离开关进行了一系列试验,得到了隔离开关击穿电压与操作时间关系的特性,利用这一特性对GIS隔离开关开合母线充电电流试验的三种试验方式进行了计算并得到了很多有益结论。
关键词:封闭式组合电器;EMTP;陡波前过电压;特快速暂态过电压; 隔离开关
1 SF6封闭式组合电器中的特快速暂态现象 近年来,GIS在国际上得到了广泛应用。然而运行经验表明,GIS隔离开关在例行操作时不仅会在GIS主回路引起对地故障[1,2>,而且还会造成相邻设备(如变压器等)的绝缘损坏[3>。 因此国内用户对这一问题的关切程度也在增加,本文在这方面做了一些工作,这里作简要的介绍。 图1为隔离开关分闸时产生陡波前过电压的过程。以分闸为例,当隔离开关触头打开时,随着距离的增加,触头间的耐受电压VR也逐渐增加。 当隔离开关两侧电压Va高于VR时隔离开关被击穿,过渡过程完成后,隔离开关两侧电位基本相等,电弧熄灭,电路原理如图2所示。由于负荷侧母线泄露电阻很大,所以保持熄弧瞬间电压V1不变,在示波图上表现为一段水平直线。而电源侧电压随电源Vs而变。当它们的差值Va再次超过VR时,隔离开关复燃。这一过程会在隔离开关打开的过程中不断发生。对于合闸操作,机理也完全相同。

在每一个电压跳变处将产生一个阶跃电压波,对正常设计的GIS,估计这一上升时间最快可达3ns[4>。由于这一过电压的上升速率极快,因此被称做陡波前过电压(Very Fast Front Overvoltage 简称VFFO),也有些文献称这种过电压为特快速暂态过电压(Very Fast Transients Overvoltage 简称为VFTO)。这样的阶跃电压波不断地产生、来回地传播,并且发生复杂的折射、反射和叠加就构成了GIS中的(Very Fast Transients)现象。 |