改進型燃弧模型下GIS特快速電磁暫態(tài)現象(VFTO,VFTC)的研究.pdf

1、GIS中的隔離開關操作所產生的特快速暫態(tài)現象（VFT）會在GIS中產生特快速暫態(tài)過電壓（VFTO），威脅著GIS設備的絕緣；另一方面也會引起特快速暫態(tài)電流(VFTC)，造成暫態(tài)磁場問題，從而影響二次設備的運行。因此，有必要對GIS中特快速暫態(tài)現象進行深入研究。
　　本文首先綜述了GIS中隔離開關操作產生內部電磁暫態(tài)的產生機理及其危害，總結了目前國內外相關研究中所采用的研究方法和研究結果現狀；選擇了計算機仿真的研究方法，介紹了相關仿

2、真模型的建立原則，并深入地探究了已有的隔離開關燃弧模型，分析了現有各種模型各自的優(yōu)勢和不足之處。然后根據電弧發(fā)展的動態(tài)物理過程，提出一種改進型的隔離開關燃弧模型，用以更準確地模擬隔離開關操作過程中單次燃弧過程。利用該模型計算了1100kVGIS試驗回路中隔離開關操作產生的VFTO，并比較了這種改進型電弧模型與傳統(tǒng)電弧模型計算結果的差異，對比試驗波形對改進型電弧模型進行了有效性驗證。
　　本文以某1100kVGIS為研究對象，結合改

3、進型燃弧模型利用ATP-EMTP軟件計算了該GIS在不同操作方式下的VFTO。仿真結果表明：單主變單出線運行方式下的VFTO幅值高于其他運行方式；相同運行方式下隔離開關的分閘操作所產生VFTO幅值高于合閘的情形。當隔離開關兩端連接較長母線時，電壓陡波的折、反射次數會明顯增加，因而該隔離開關的操作產生過電壓幅值將高于其他情形；VFTO幅值在距離隔離開關最近的斷路器斷口處達到最大，并隨著與被操作的隔離開關距離的增大而降低；VFTO陡度會隨著

4、與被操作的隔離開關距離的增大而減小，在隔離開關負載側達到最大值。
　　最后，本文結合上述改進型電弧模型研究了特高壓GIS中VFTC的特性，并分析了隔離開關加裝阻尼電阻對VFTC的抑制作用。加裝阻尼電阻后，VFTC的衰減速率大大提高，衰減持續(xù)時間顯著變短。阻尼電阻對VFTC的幅值有一定的限制作用，VFTC的幅值隨著阻尼電阻的增大而減小。但阻尼電阻的值并不是越大越好，當增大到約500Ω以后，VFTC幅值減小的幅度越來越小，即抑制作用越