氣體絕緣電站中殘余電荷放電對特快速暫態(tài)過電壓影響的研究.pdf

1、氣體絕緣變電站(GIS)在中國迅速發(fā)展的電力事業(yè)推動下被廣泛的使用，同時電壓等級也不斷提高。然而由于氣體絕緣變電站特有的結(jié)構(gòu)以及電氣特性，使得其在擁有眾多優(yōu)點的同時也具有許多不可避免的負面影響。隔離開關(guān)動作所產(chǎn)生的特快速暫態(tài)過電壓(VFTO)就是GIS內(nèi)的一種典型現(xiàn)象，該過電壓波前時間短，振蕩頻率大，會對電站內(nèi)部各部件的正常運行產(chǎn)生影響。在GIS隔離開關(guān)操作時，母線上會殘留電荷，當(dāng)殘余電荷放電與隔離開關(guān)動作電源產(chǎn)生的VFTO相疊加時，可

2、能產(chǎn)生更為嚴重的過電壓，甚至發(fā)生事故。
　　 本文針對上述現(xiàn)象，首先，分析了殘余電荷的產(chǎn)生原因、表現(xiàn)形式以及放電過程。基于傳輸線理論，從理論上分析并推導(dǎo)了沿線殘余電壓和殘余電流的等效處理方法。隨后，基于MATLAB編程環(huán)境，應(yīng)用數(shù)值拉普拉斯反變換(NILT)法實現(xiàn)了對帶殘余電壓母線各端點特快速暫態(tài)過電壓進行了仿真計算，并與參考文獻中的實驗結(jié)果相對比，驗證了本文方法的正確性；與在ATP-EMTP中建立的等效模型相對比，表明了與集總

3、電容等效法相比本文方法更為準確的描述了殘余電荷的放電過程。對直線型GIS母線和GIS網(wǎng)絡(luò)進行了仿真計算，并分別研究了在不同殘壓幅值或不同帶殘壓線路長度情況下各結(jié)點電壓的變化規(guī)律，發(fā)現(xiàn)在具有相同殘余電壓的情況下，線路長度的變化對VFTO初期幅值影響不大，對后期幅值影響較大。最后，結(jié)合實際中的GIS母線，對其進行實際的殘余電壓放電實驗，測量其放電過程中特定位置的電壓波形，并與本文方法的仿真計算結(jié)果相對比，進一步證明了本文方法的正確性。本文研