论文部分内容阅读
随着电力系统超特高压线路的不断投入运行，相应的电力系统出现的过电压也在不断提高，为了维护电力系统运行的稳定与可靠性，对超特高压系统的绝缘设计提出了更高的要求。本文的研究对象是GIS隔离开关操作时产生的特快速暂态过电压（VFTO），它的幅值与随着系统电压等级的提高而成比例提高。在电压等级较低时，VFTO并非GIS绝缘设计时需要考虑的因素，而当电压等级增加时，相应的绝缘设计并没有成比例增加，所以在电压等级较高的系统中， VFTO造成的事故时有发生。文章主要针对武汉凤凰山特高压交流试验基地的1100kV电压等级的GIS开合隔离开关时产生的快速暂态过电压进行现场实测和仿真研究。在现场试验中，采用方便实用可靠性高的锥形电容分压传感器，在GIS的负载侧和电源侧一共设置了5个不同测点，负载侧用直流电源对其进行充电等效实际系统运行时的残压。由于电源合闸相位的不确定性，进行了数百组的试验以得到最大的VFTO值。试验结果显示在分闸的后段以及合闸的前段会出现幅值较大的过电压，在GIS的短线末端处会有较高幅值的VFTO，而越远离操作刀，其过电压幅值有下降趋势。数值仿真计算中，本文首先将试验系统中的各个元件等效成暂态模型，运用EMTP/ATP暂态仿真软件对试验系统进行建模，输入正确的参数，通过改变GIS短管母线的长度以及并联分合闸电阻的阻值来说明GIS中产生VFTO的特性。仿真结果显示，GIS中产生的VFTO与试验中有相同的分布特性，即在GIS的短管末端由于行波的全反射作用会有较高的幅值；GIS侧管母线末端产生的VFTO幅值随着它自身长度的减小而增大，并且相应的频率分量也有增大的趋势；并联分合闸电阻对快速暂态过电压有很好的抑制作用，在并联电阻阻值较小时，抑制作用明显，当并联电阻阻值继续增大时，VFTO的减小不明显，在并联电阻为500Ω时就系统产生的最大过电压远小于GIS本身的过电压耐受能力，因此综合经济和安全性两方面的考虑在实际GIS系统中推荐使用500Ω电阻。