浅析封闭式组合电器隔离开关产生的过电压

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浅谈隔离开关操作引起过电压的原理

浅谈隔离开关操作引起过电压的原理摘要介绍了国外特高压输电的发展现状, 并着重阐述了特高压系统过电压存在的问题。

针对内部过电压, 主要分析了隔离开关操作引起过电压所的原理, 同时列出了隔离开关操作过电压给电力系统带来的危害，并针对隔离开关操作引起过电压的问题, 分析了如何预防隔离开关操作引起过电压。

关键词：操作过电压；隔离开关；过电压；措施引言近几年，我国在超、特高压输电技术研究方面做了大量的工作，内容包括超、特高压工频过电压及操作过电压的产生机理的研究和计算；并联电抗器、可控电抗器、良导体地线对限制超、特高压过电压的作用、潜供电流和恢复电压等。

1.电力系统中的过电压在电力系统正常运行时，电气设备的绝缘处于电网的额定电压下，但由于雷击、操作、故障或参数配合不当等原因，电力系统中某些部分的电压可能升高，有时会大大超过正常状态下的数值，此种电压升高称为过电压。

在电力系统中，由于操作（合闸、分闸）、事故（接地、短路、断线等）或其它原因引起电力系统的状态发生变化，出现从一中稳态转变为另一种稳态的过程，在这个过程中可能产生对系统有威胁的过电压,这些过电压通常都是因为系统内部电磁能量的积聚和振荡而引起的，所以叫内部过电压。

内部过电压按其产生的原因分为暂时过电压和操作过电压，与雷电过电压产生原因的单一性（雷电放电）不同，内部过电压其产生的原因、发展过程、影响因素的多样性，而具有种类繁多、机理各异的特点。

2.隔离开关操作引起过电压的原理电力系统的许多设备都是储能元件，在断路器或隔离开关开断的过程中，储存在电感中的磁能和储存在电容中的静电场能量（电能）发生了转换、过渡的振荡过程，由振荡而引起过电压。

用隔离开关操作空载母线或带电母线系统时，隔离开关的触头上出现间歇电弧，在一次操作中多次熄灭，重复出现。

电流过零时电弧熄灭。

与此同时，触头间隙中的电弧断开，其电气强度增长。

如果恢复电压增长比电气强度快，则触头间隙击穿，电弧重燃。

220kV GIS隔离开关操作暂态过电压的原因与预防措施

ｄｉｓｃｈａｒｇｅｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｆｒｅｑｕｅｎｔｌｙｏｃｃｕｒｓｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｉｎｓｕｌａｔｉｎｇｌａｆｎｇｅｏｆＧＩＳｍｅｔａｌｃａｓｉｎｇａｎｄｔｈｅｇｒｏｕｎｄｗｉｒｅ．ＴｈｉｓｐｈｅｎｏｍｅｎｏｎｉｓｃａｕｓｅｄｂｙｖＦｒｏｄｕｒｉｎｇｏｐｅｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｉｎｇｓｗｉｔｃｈ．Ｔｈｅｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇｐｒｏｔｅｃｉｖｔｅｍｅａｓｕｒｅｓａｎｄｓｕｇｇｅｓｉｏｔｎｓａｒｅｏｆｅｒｅｄｔｏｅｎｓｕｒｅｓａｆｅｔｙａｎｄ
面积小、结构紧凑、运行安全可靠、维护量少等特点，并在变电站中得到了广泛的应用。在ＧＩＳ设备实际运行中，ＧＩＳ中隔离开关例行操作时的极快速瞬态过程（ＶＦｒ）和它在ＧＩＳ母线上
来回折反射所形成的极快速瞬态过电压（ＶＦＴＯ）现象时有发生。由ＶＦＴＯ引发的电气设备事故已超过了雷电冲击和操作冲击下的事故率，有必要对其进
【关键词】气体绝缘开关；隔离开关；操作过电压【中图分类号】ＴＭ５６４．１【文献标识码】Ｂ【文章编号】１００６ — ６７６４（２０１３）０８ — ０００３－０１

浅谈SF6全封闭组合电器故障原因分析及防控措施

浅谈SF6全封闭组合电器故障原因分析及防控措施摘要：SF6全封闭组合电器运行维护，对于保证电力系统安全运行起着重要作用，本文对SF6全封闭组合电器进行简要地叙述，并对故障原因和防控措施进行分析和研究，并对如何对SF6全封闭组合电器故障进行检修展开探讨。

关键词：SF6全封闭组合电器；故障诊断；防控措施随着我国工业化进程的不断加快，对电力系统的稳定性和可靠性提出了更高的要求，需要对原有电力系统进行革新和升级，SF6全封闭组合电器一种科技含量较高的电力输出控制装置，应用范围变得十分广泛。

为了提高SF6全封闭组合电器安全使用、运行管理水平，减少事故产生的概率，需要对组合电器的运行故障进行分析，并采取切实有效的防控措施。

1 SF6全封闭组合电器概述该种组合电器主要有互感器、隔离开关、避雷装置、断路器、母线和接地保护开关等构成，在密封的罐体内充有SF6气体，把其作为绝缘介质，可以对电及和对地等起到很好的绝缘效果，在罐体内部有用隔板划分成多个气隔，并设置有充、抽气装置，使电气触头和气体密度继电器实现连接。

气隔可实现对气体密度的监测，如果产生气泄露，可以及时制定出相应的处理措施。

该装置不需要占用太多的面积，体积和重量都不大，电气元件全部处于密封状态，不会受到外部环境的干扰，可以实现整体运输，安装和操作都比较方面，施工作业时间较短，不会形成很大的感应磁场，检修工作量较少。

可是该种组合电器对电气元件制造工艺和质量要求较高，在使用过程中经常存在着运行故障，会对电网的安全运行造成影响。

目前，国内采用的GIS预防试验只开展对 SF6气体湿度和局部放电测试，试验和使用需要保证调整到一年以内，如果试验时没有出现异常，在具体应用过程中也会存在某些问题，有的GIS故障发生在投入使用后的3天内，严重情况下投入使用当天就会产生故障。

所以，在对SF6气体全封闭组合电器进行试验时，需在及时做好故障监测工作，并根据现实情况制定好处理措施，如果存在不合格元器件需要及时进行处理和换新，避免电力系统出现不稳定现象。

开题报告快速暂态过电压

本科生毕业设计（论文）开题报告论文题目：超高压GIS中快速暂态过电压及其影响因素的研究学院：信息科学与工程学院专业班级：通信工程0902班学生姓名：________ 代晓娣__________学号：090404062导师姓名：_________ 刘振宇_________开题时间：2013年3月1日一.课题的背景及意义1．课题的国内外研究动态、目前的水平及发展趋势；气体绝缘开关装置( Gas Insulated Switch-gears , 简称GIS) ，GIS 将断路器、隔离开关、接地开关、电流和电压互感器、避雷器和连接的母线等封闭在金属壳内，充以SF6 气体，作为相间和对地的绝缘。

其中的隔离开关在分合空母线时,由于触头运动速度慢,开关灭弧性能差,故触头间隙间会发生多次重燃。

DS 触头间隙两端的电压再几个纳秒内突然跌落，电压陡波在GIS 内不断的产生行波，来回传播，并且发生复杂的折射、反射和叠加，从而形成了复制很高的快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage , 简称VFTO) [1,2] 。

20 世纪60 年代以来，GIS 以其占地面积小、不受环境条件影响、运行可靠、维护工作量小等优点而广泛应用于电力系统中。

随着GIS 电压等级的提高，因GIS 中隔离开关、接地开关和断路器的例行操作引起的VFTO 造成的事故也逐渐增多，受到人们越来越多的关注。

关于GIS 中VFTO 的产生、特点及其影响因素、以及对GIS 绝缘和相连设备影响的研究，已成为国际高压电领域一个重要的研究课题。

随着超高压GIS在20世纪70年代末期的出现及我国2005年第一条750 kV 线路的正式投入运行及百万伏电网的全面启动，VFTO 现象及其危害已引起电力科研、设计、建设和运行工作者的高度重视，并进行了一定程度的研究．国外在VFTO 的产生机理和GIS 中VFTO 的计算研究已较为成熟，在GIS 中VFTO 的现场测试研究、VFTO 下电气设备绝缘特性、GIS 中限制VFTO 的措施等研究方面还有待于进一步深入研究[3]国外从20世纪80年代就开始进行VFTO 的研究，而我国却推迟了十几年，所以在VFTO的研究上与国外存在一定的差距。

浅析真空断路器开断电抗器操作过电压产生的原因及抑制措施

浅析真空断路器开断电抗器操作过电压产生的原因及抑制措施随着电力系统电网的不断扩大，为了保证系统稳定运行和供电质量，电网中、特别是在枢纽变电所，其低压侧均装设了用于无功调节的电抗器组。

这种设备，出于其调节功能的需要，通常是投切频繁，同时，受安装场地等客观因素的影响，在其开断设备的选择上，具有灭弧能力强、触头损耗小、开断次数多、维护少、检修周期长等优点的真空断路器，成为设计优选方案。

电抗器属于储能元件，在运行操作过程中，由于其工作状态发生变化，可能产生数倍于电源电压的操作过电压。

真空断路器是采用真空作为灭弧介质，在开断电抗器时，其操作电压产生的机理和类型，与油断路器有所不同。

1产生操作过电压的原因真空断路器开断电抗器时，操作过电压一般可分为：截流过电压、三相同时截流过电压和高频重燃过电压三种。

另外，由于断路器的制造工艺问题，在合闸时发生弹跳，引起操作过电压的情况则更为复杂。

(1)截流过电压。

①产生的原因是因真空断路器灭弧能力强，在开断电抗器时，可能在电流到达零点之前发生强制熄灭，这就是断路器的截流。

此时有大的电流变化率而电抗器侧压降UL=L，即形成过电压。

②影响截流过电压大小的因素，根据理论计算，截流过电压倍数Kn可用下式表出：式中ηm——磁能转化为电场能的损耗系数，小于1fo——自振频率，大小为2πf——工频50Hzα——截流相角由此可见，影响过电压倍数的两个主要因素为：a.电抗器电感的大小及外部联线与电气设备的杂散电容大小；b.截流角度α，当α→90°，即电流在接近峰值处被截断，过电压倍数达最大值，过电压现象最为严重。

对于真空断路器而言，其截流水平也直接影响操作过电压倍数，而截流水平又与真空灭弧室的制造工艺及断路器服务对象有关。

强灭弧能力的真空断路器，在开断小电流时，截流过电压产生的机率较高，对于大电流负载则可能不会产生明显的影响。

(2)三相同时截流过电压。

从物理角度而言，图(1)中，断路器K开断后，L、C电路中定会产生高频率的能量振荡。

浅析封闭式组合电器隔离开关产生的过电压

浅析封闭式组合电器隔离开关产生的过电压摘要：在科学技术飞速发展的当今时代，各种高科技产品在使用过程中都需要耗费一定的电能，致使供电企业的发展越来越快，从而推动了我国整体经济的发展。

封闭式组合电器隔离开关产生的过电压就是在我国整体耗电量急速上升的过程中得到关注的，本文主要就封闭式组合隔离开关产生的过电压进行简要的分析。

关键词：封闭式组合电器；隔离开关；过电压当前，我国供电企业发展的势头迅猛，人们在生活和工作中使用到的电器设备的耗电量越来越大，导致电力系统需要接入的负载功率随之增大。

高功率的负荷用电对电网会产生很大的损耗，影响电力系统运行的安全性和稳定性。

在用电量不断增大的情况下，人们对开关的要求不断升高，封闭式组合电气隔离开关的过电压则能够在一定程度上满足人们对电量损耗的高要求，因此，需要对其产生的过电压进行全面的分析和研究。

一、过电压种类及其危害1、过电压的分类在电力系统运行的过程中，会由于影响系统稳定运行的不同原因产生不同的现象，在解决过电压问题时，也需要依据过电压种类选择合理的解决方式。

因此，根据电压运行过程的不同现象对过电压分为以下几种：1.1大气过电压大气过电压产生的主要原因在于电网系统在运行过程中受到一定强度得的雷击，导致电力运行的稳定性降低，从而产生过电压。

大气过电压持续的时间较短，但是其在雷击瞬间会产生很强的冲击性，并且随着雷击强度的增大其冲击性越强，导致封闭式组合电器隔离开关的运行存在异常。

1.2谐振过电压电网系统在运行过程中可能会产生谐振回路，这就是引起谐振过电压产生的原因，这种过电压的持续时间比较长，其电压倍数也较高，对封闭式组合电器隔离开关的正常运行会产生较大的影响。

1.3工频过电压在封闭式组合电器隔离开关运行的过程中，电网的运行方式可能会突然改变产生过电压，或者设备在运行过程中存在电容效应，这两种方式都是工频过电压的产生原因。

相对于笔者在前文提到的两种过电压种类，工频过电压的持续时间更长，但是其倍数较低，不会对设备造成很大的损坏。

封闭式组合电器隔离开关产生的过电压

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封闭式组合电器隔离开关产生的过电压
齐小虎孙元元李晓斌
（河南平高电气股份有限公司，河南平顶山４６７００１）摘要：为了更好地利用ＥＭＴＰ（ＭａｇｎｅｉｆｃＴｒａｎ — ＳＩＥＮＴ）计划母线隔离开关充电电流开闭运算的整个过程中，笔者对隔离开关科目一系列的测试，得到了击穿电压隔离开关的经营时间，利用地理信。Ｅ－系统母线隔离开关的开启和关闭这个功能的充电电流测试三种测试方法进行了计算，并得到了很多有用的结论。
关键词：封闭式；组合电器；ＥＭＴＰ；隔离开关；过电压
１棚谜算参数，例如某些假设，并通过计算和测量，以纠正这些假设，并最终实现近年来，地理信息系统在国际上已被广泛使用。然而，在日常操作时更精确的计算。ＥＭＴＰ程序包含并行计算的耦合多导体系统的暂态过程，转换成传输参数的操作经验表明，ＧＩＳ隔离开关不仅会造成接地故障在地理信息系统主电它使用相模变换的方法，传输参数分别并联连接导体匕路，也可引起邻近设备（如变压器等）的绝缘损坏。因此，对这个问题的关各模量不耦合的伯杰龙方法，即使用量计算该溶液的瞬态模量，然后逆变ＭＴＰ程Ｊ剖莫量参数必注周内用户的程度在不断增加，本文做ｒ一些工作，在这里作一简要介换得到的瞬态过程相量的解决方案。当利用Ｅ绍。当隔离电压ｖａ小于ＶＲ，开关两侧隔离击穿更高，过渡过程完成后，在须输＾。本文陡用了有线／ＧＩＳ的踟寸算程序和程Ｉ芋的外国公司ＥＭＴＰ隔离开关两侧几乎相等的电位时，电弧熄灭。随着负载便０母线泄漏电阻渐了模拟，ｆ电１门的测量生彳亍了比较。它可以通过比较引糯出大，所以保持匣定的灭绝瞬态电压Ｖ１，示波器图呈水平直线。与电源侧的结论：使用小阻尼电阻地理信息系统参数的计算结果可能是—个复杂的电压ｖｓ和变化。当ｆ电１门再次超过了差ＶＲ时，隔离开关回潮。这个过程将过程，因为ｖＦＦＴ仅通过简单的理沦计算的ＧＩＳ难以真实也反映扦ｐ损是开放的隔离开关不断发生过程中。对于闭合操作，该制也相同。在每失。因此，有必要通过试验和比铰，计算调整参数设置，以使计算更加真实。个电压跳变会产生—个电压波形，正常设计的ＧＩＳ，预计最陕上升时间在本文中，—个方法来增加这么计算和测量总体上颇为相似波形的波形可达３ｎｓ的。由于前过电压快，所以它被称为过电压（ＶｅｒｙＦａｓｔＦｒｏｎ — 衰减电阻。ｔ０ｖｅｒｖｏｈａｇｅ简称ＶＦＦＯ）的匕升速率，也捉到— 文学是非常陕的瞬态４多次重燃的研究过电压过电压（ＶｅｒｙＦａｓｔＴｒａｎｓｉｅｎｔｓＯｖｅｒｖｏｈａｇｅ简称ｖｖｒｏ）。这种叵定电隔离开关打开和关闭的整个过程需要知道断路器重博断裂击穿压阶梯波的产生，传播和回回，和复杂的折射，反射的发生，并构成了ＧＩＳ特ｌ生，但数据并没有之前。这篇文章是在隔离开关匕的一系列测试，开放并关闭特『生以及隔离开关也被认为是，也试图比饺真实地反映了整的￣［Ｊ３１（ＶｅｒｙＦａｓｔＴｒａｎｓｉｅｎｔｓ）的现象。开关（组合装置）是指两个或多个设测试，备，根据以形成—个整体所要求的布线保持电气设备的原始能。紧凑，在电压和开关的输入数据的时间之间的ＭＴＰ隔离开关分男计算３种试验方法的重新处理小巧的外形及安装尺寸，使用方便，而且每个电气能可以得到更好的协关系的击穿被转换为Ｅ调。由高和低电压的组合电器可分为低和高电压开关没备。通用ｆ氐匿瞎断的后部。综合数据发现：对于过电压高达１中，而开辟道路２是非常苛刻器式刀有电器开关，电磁起动器，集成式启动等等的组合。低压成套开关的，要么关闭或打开，过电压模式３是最低的，因此是没有办法的办法３只是为了评估，以打开和关闭所述隔离开关电容器设备和易于使用，可以大大简化系统。例如，在电动牵引电机分会的工业评估隔离开关过电压，自动化控制系统，只需用接触器的组合，断路器（或保险丝）和热继电器等的电流的能力。计算出两种可能的方式亥『Ｊ在骨折差异的最后阶段（不被过制造低压电器，其中有经常遥控马达启动，停止，以及各种保护和控制功电压）的任一侧门是很高的，在一个数值例子达到３．０ｐｕ（４９４× ３能。高压开关用绝缘结构分为两种开放和完全封闭的。前者是主隔离开关１４８２ｋＶ），和理论匕可能更高。因此，绝缘耐压隔离开关断裂强度必须足或断路器，电流互感器，电压互感器，电缆以及一流的组件的组合。后者是够大，以完成方式断裂２。还通过模拟发现，在测试模式２，如果进行了在刚高压电器元件的组成部分被密封在接地的金属外壳，外壳，芒绝缘介质，构成要素（通常包括断路器，隔离开关，接地开关，绝缘这将是非常危险的。因为如果收盘阶段仅仅是短暂的电压产生的峰值电好，电压变压器，电流互感器，母线，电涌放电器，电缆，终端等），根据该接压的频率会非常高。这种隋况下进行了模拟在此计算例生成用于２．３２ｐｕ可能有更高）。你可以看到，过压断路器产生比际准雷电冲线要求，以连接形成—个整体。六氟化硫（ＳＦ６）２０１９６０又出现了全封闭的瞬态电压尖峰（电气安装，体积小，安全陛能好，可靠性高，维修周期长的特，因而发展迅击耐压较低的电压水平，但由于其相对较高的± 曾长在实际操作中的速度还是应该尽量避免高ＶＦＦＯ。如果接地开关，可以用来充电匕述短巴士放速。２试验介绍手闭合隔离开关之前。所以你可以把过电压控制在—定范围内。结束语测试模式正在试图隔离开关ＤＴ打开和关闭—个短负载总线（ＤＴ和在本文中，通过测试击穿电压和开关时间特Ｊ生之间的关系，并以此为ＤＡ之间的总线）。前闭合操怍时，总线的负载倾０必须充电与预定的直流电压，直流电压源被断开，并与ＤＡ辅助隔离开关。作为ＧＩＳ的总线泄漏阻个数值漠拟研究重新隔离开关，这是首开先河，在全国的基础获得的实获取这—功能可以提升—再延长模拟和信誉的准确性，力大，负载侧总线将保持该电压．叵定，则供给侧（ＤＴ左）电压的试验电压，际隔离开关隔离。最后关闭离开关ＤＴｏ因为总线预充电的负载侧有—个负的直流促进其重新隔离开关的深＾研究具有—定的意义。隔离的地理息系统，具有显著的局限性，电脑可以更好地模拟这种电压，隔离开关中的生成ＶＦＦＯ击穿电压峰值附近的电源侧。当处于关闭非常难以进行类似的试验，位置时，电源电压，打开ｄｔ会开断试验，ＤＡ开放，ＤＴ。应当指出的是，在分现象。通过对量的地理信息系统，建立— 一／割莫型与实验结果的计算计隋确的比较。计果表明，谚临￡方法２是要求更高，断隔离开关，随着距离的增加隔离开关触点的时间，击穿电压上升，所以比较表明，再次压的最后阶段堤最高的。其极端的ｆ青况是＿骺一次重燃负载相电当隔离开关断口评估的断裂是非常严格的，及时的关闭可能会产生大于压峰值的梳戋残余电压，而ｆ电１门只是碰巧重燃供直方反极ｌ生电压峰过压适时一路走高。值，但Ｅ —次这个概率是很小的。这种隋况是关键的闭认为，实施例１中，参考文献闭合过电压是相对稳定的标准狈４试条件，这是因为负载侧直流电压的预［１】高有华，王尔智，尹晓芳．快速暂态过电压试验与数值模拟对比分析口ｌ电充电。跳闸过电压和相对铰强的随性，收过电压过电压门得分高。应机与控制学报０００１ｆ１该指出的是，在打破隔离开关时，隔离开关ｃｏｎｔａｃＴｈｅ５ＯＯｋＶＧＩＳ隔离��

隔离开关开合母线充电电流瞬态过电压影响浅析

例，介绍了为耐受瞬态过电压而进行的特殊设计，并通过试验对该设计结构进行考核，试验结果表明，特殊设计达
到了预期的效果。另外还提出了一些其他的预防措施和方法。
关键词：气体绝缘金属封闭开关设备（ＧＩＳ）；隔离开关；快速瞬态过电压（ＶＦＴＯ）；瞬态壳体电压（ＴＥＶ）
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｑｕｉｃｋｅｎｉｎｇｐａｃｅｏｆｉｎｄｕｓｔｒｉａｌｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｄｊｕｓｔｍｅｎｔ，ｔｈｅｄｅｍａｎｄｏｆｅｌｅｃｔｉｒｃｐｏｗｅｒｅｑｕｉｐｍｅｎｔｉｎｃｒｅａｓｅｓ
中图分类号：ＴＭ５６文献标识码：Ｂ
ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＴｒａｎｓｉｅｎｔＯｖｅｒｖｏｌｔａｇｅＩｎｌｕｆｅｎｃｅｏｆＤｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒ
ＳｗｉｔｃｈｉｎｇＢｕｓ－ｃｈａｒｇｉｎｇＣｕｒｒｅｎｔ
ｙｅａｒｂｙｙｅａｒ，ｇａｓｉｎｓｕｌａｔｅｄｍｅｔａｌｅｎｃｌｏｓｅｄｓｗｉｔｃｈｇｅａｒｉｎｃｒｅｍｅｎｔｒａｐｉｄ．Ｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒａｓｔｈｅｍａｉｎｕｎｉｔ，ｉｔｉｓｉｍｐｏｒｔａｎｔｔｏｕｎｒｌｏｎｇ — ｔｅｒｍａｎｄｓｔａｂｉｌｉｔｙ，ｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅｅｆｆｅｃｔｏｎｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒｇｏｔｍｏｒｅａｎｄｍｏｒｅａｔｔｅｎｔｉｏｎ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｍａｉｎｌｙｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｙｐｅｓｏｆｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｖｅｒｖｏｌｔａｇｅ，ｔｈｅｉｒｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｐｉｎｒｃｉｐｌｅｓ，ｍａｉｎｃｈａｒａｃｔｅｉｓｒｔｉｃｓａｎｄｔｙｐｉｃａｌｈａｚａｒｄｓ．Ｉｎａ８００ｋＶＧＩＳｄｉｓｃｏｎｎｅｃｔｏｒａｓａｔｙｐｉｃａｌｅｘａｍｐｌｅ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓｔｈｅｔｒａｎｓｉｅｎｔｏｖｅｒｖｏｈａｇｅｆｏｒｔｏｌｅｒａｉ－ｄｉｎｇ

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浅析封闭式组合电器隔离开关产生的过电压
随着社会的进步，电力系统的发展越来越完善，接入的负载功率也越来越大，随之对电网的损耗有很大的影响，高功率的负荷用电，使人们对开关的要求也越来越高，封闭式组合电器隔离开关的过电压得到了关注，不断地深入研究。

文章将对封闭式组合电器隔离开关产生的过电压进行全面的解释及分析。

标签：过电压；电力系统；负荷；组合电器隔离开关
1 过电压种类及其危害
1.1 过电压的分类
（1）大气过电压：大气过电压的持续时间比较短，但是在短时间内具有较强的冲击性，这与雷击的强度有直接的关系。

设备的电压的等级不存在关系影响。

（2）谐振过电压：是由于系统的谐振回路引起的，这一过电压持续的时间较长，而且倍数较高。

（3）工频过电压：工频过电压是较其他类型的过电压持续时间长，但是倍数不高，对设备的损坏程度较小。

它的产生是由于电容效应及电网运行方式在长线路中突然改变造成的。

（4）操作过电压：是人为的对电网开关的操作造成的，其有一定的随机性，而且不同情况下过程电压的倍数也不相同。

（5）暂态过电压：暂态过电压是电力系统重新达到暂时稳定状态下出现的电压，是由于断路器的操作或者发生短路造成的。

1.2 各种过电压带来的危害
（1）雷击过电压：由于雷击造成的过电压是设备损坏原因，其可以通过网络耦合等方式进行转移。

雷击过电压分为纵向过电压和横向过电压。

（2）操作过电压：在真空断路器切断电流的过程中，由于断路器断口的间距较小，往往带来的后果是使得弧隙间发生击穿。

其自身的电压升高，从而发生了第二次重燃现象。

并且经过多次充放电之后，触头间的回复电压和负载端的电压都会相继升高。

在发生了多次重燃后，便会造成电气设备不同程度的损坏。

1.3 暂态过电压
运行操作中出现最频繁的过电压就是暂态过电压，往往造成电气设备的损坏和停电事故，较其他情况下过电压带来的后果较为严重。

2 SF6封闭式组合电器中的特快速暂态现象
最近几年的数据显示，GIS已经在国际上得到了认可。

尽管如此，GIS在被使用的过程中，仍然存在由于主回路造成的对地故障，并且还会影响到相邻设备绝缘层的损坏。

文章针对这种现象进行了研究。

2.1 GIS隔离开关的工作原理
图1为隔离开关分闸时产生陡波前过电压的过程。

以隔离开发处于分闸状态为例，说明了过电压与开关触头间距的关系以及隔离开关两侧电压高于VR时隔离开关被击穿的原因。

在正常的GIS设计中，阶跃跳变电压波是在电压跳变的过程中产生的，速度之快可达到3ns。

这样反复的跳变，不断的产生阶跃电压波，并且这些电压波经过复杂的折射、发射过程才能形成GIS的现象。

2.2 实验方式1简介
图2是试验方式1的线路原理图。

其具体操作是用被试隔离开关DT开合一段短负荷母线（DT与DA之间的母线）。

在进行合闸操作前，负荷侧母线必须充以-1.1×U的直流电压（U为额定电压），然后直流电压源用辅助隔离开关DA断开。

由于GIS母线泄露电阻很大，负荷侧母线将保持这一电压不变，这时将电源侧（DT左侧）电压升至试验电压，最后关合被试隔离开关DT。

由于负荷侧母线已经预充了负的直流电压，隔离开关将在电源侧电压峰值处附近击穿，产生VFFO。

开断试验时，DA打开，DT处于合闸位置，电源电压升至，SF6封闭式组合电器中的特快速暂态现象，打开DT即可。

2.3 多次重燃的研究
在隔离开关的开合过程中，开关断口处的击穿特性是我们需要知道的。

但这种数据以前没有被发现。

文章在隔离开关上做了一系列实验以求得这些数据，并且在实验的过程中，试图得到比较真实的隔离开关打开和关闭的重燃过程。

而且也充分的考虑了开关闭合的特性。

在实验之后，对隔离开关的3中实验重燃过程进行了计算，并且在这之前，已将击穿电压与分合时间关系转换成为了EMTP可以输入的数据。

通过对数据进行综合计算后发现，在合闸的情况下，过电压最高的是方式1，在实验2中，对于分闸的方式要求非常苛刻，而在实验方式3中，不管是分闸还是合闸，其过电压都是最低的。

通过这3中方式的实验，表明实验方式3只是为了评估隔离开关在打开和关闭情况下其电容器对电流的能力。

在计算中还发现，方式2在分闸的过程中，最后一阶段断口处的电位差很高，高达3.0p.u。

这正符合了理论上的推断。

经过这次实验，知道了在实际应用中，
隔离开关的断口必须达到方式2中断口的耐受强度，才能经得起过电压的损耗。

另外通过试验中方式2证明，在刚刚实现了开断操作，并且短母线还残留有电荷便再次进行开断操作，这时将是十分危险的。

因为此时开关的开合相位正好是工频电压的峰值，此时产生的暂态过电压也是最高的。

经过模拟实验，计算着一过程的电压值为2.32p.u，可能还会更高。

最后需要解释的是，开关触头间的距离与隔离开关的开合状态有着直接的关系，距离越大，造成的过电也越高，并且在重燃的最后阶段产生的过电压是全程最高的。

3 结束语
总之，想要得到比较精确的计算结果，就必须对多种模拟量进行假设计算，在计算的过程中要根据设备的特点及实验站的具体的情况来取证，通过对数据的综合分析计算后才是我们想要的结果。

参考文献
[1]尹晓芳，杨左，曲再文，等.500kV GIS中隔离开关开合母线充电电流试验[J].高压电器，2010.
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