gis中特快速暂态过电压研究

《gis中特快速暂态过电压研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号______________________________密级______________________________ＵＤＣ______________________________编号______________________________硕士学位论文GIS中特快速暂态过电压研究学位申请人：刘德东学科专业：电气工程指导教师：彭春华教授何人望副教授答辩日期：独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表和撰写的研究成果，也不包含

2、为获得华东交通大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。本人签名_______________日期____________摘要GIS中特快速暂态过电压研究摘要在超高压与特高压输电系统中，气体绝缘变电站(GIS)会产生很多种类的暂态过电压，其中特快速暂态过电压（简称VFTO）由电弧重燃引发，其高幅值特性极大地威胁GIS自身的绝缘，甚至对与其相连电器设备的绝缘也会造成破坏，必须引起重视。论文对GIS中特快速暂态过电压进行了计算机仿真研究，结果和数据不仅有利于VFTO的预防和抑制，对与

3、GIS有关的电气设备绝缘设计也有重要参考意义。GIS设备模型的准确搭建对仿真结果的准确性有很大影响，其中隔离开关电弧模型的选取尤为关键。而目前常用的电弧模型大都存在局限性，没有统一标准，所以电弧模型是VFTO研究中的重点。本文运用ATP-EMTP，结合某1000kVGIS变电站，首先对VFTO各方面的特性和目前常用的电弧模型做了分析，在此基础之上，提出了考虑弧道电感特性的电弧电阻模型、虚拟电感电弧模型、实时动态电弧模型三种新的电弧模型，通过与其他电弧模型对比，对变电站内关键设备处的VFTO进行了详细的分析与计算；文章接着在考虑弧道电感特性的电弧电阻模型下研究了残

4、余电荷、入口电容、支路长度等因素对VFTO幅值的影响；最后结合实时动态电弧模型，研究了隔离开关加装500Ω单级合闸电阻、500Ω的三级合闸电阻以及铁氧体磁环对VFTO的抑制作用，得到的结论如下：(1)提出的三种电弧模型均能较好地描述燃弧的过程，考虑弧道电感特性的电弧电阻模型弥补了时变电阻模型忽略弧道电感特性的不足，模型结构简洁，适合在不考虑电弧模型因素条件下对VFTO进行研究；虚拟电感电弧模型用等效阻抗的方法解决了考虑弧道电感特性的电弧电阻模型中动态电感难以搭建且影响系统稳定性的问题，适合在考虑电弧电感特性时使用；实时动态电弧模型解决了分段电弧模型难以实现时间节

5、点判据的问题，考虑了由恢复电压等因素造成的电弧非理想段式发展的情况，适用范围广泛。(2)VFTO幅值随残余电荷增大而增大；变压器处VFTO受到系统结构、运行方式、系统参数等多种因素影响，并不一定随着变压器入口电容的增大呈规律性增大变化；支路长度的变化对VFTO的影响没有明显规律，母线长度变化的影响程度高于支路长度，主干支路的长度变化比分支支路的长度变化影响要大；(3)加装电阻和为500Ω三级合闸电阻没有比加装500Ω单级合闸电阻表现出优势，反而增加了GIS结构的复杂性，不推荐使用；铁氧体磁环能很好的抑制VFTO，总体表现要好于合闸电阻。关键词：气体绝缘变电站，特

6、快速暂态过电压，隔离开关，电弧模型，合闸电阻IAbstractTHERESREARCHOFVERYFASTTRANSIENTOVERVOLTAGEINGISABSTRACTGasinsulatedsubstation(GIS)canproducemanykindsoftransientovervoltage,andtheveryfasttransientovervoltage(VFTO)causedbyreignitingofarcisoneofthetransientovervoltage.ThehighamplitudefeaturesofVFTOgreat

7、lythreatenstheinsulationoftheGIS,andalsocancausedamagetoinsulationofelectricalequipmentconnectedtoGIS,sotheproblemmustbegivenenoughattentioninEHVandUHVtransmissionsystem.Inthispaper,theVFTOofGISisstudiedthroughcomputersimulation.Thesimulationresultsandthedataarebeneficialtotheprevent

8、ionandinhibi