GIS中隔离开关操作产生的电磁干扰问题研究

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GIS中隔离开关操作会产生电弧重燃,触头间隙上电压突然跌落建立起阶跃电压。在GIS内部传播时产生特快速暂态过电压(VFTO)危害内部设备绝缘;向外部传播时产生暂态壳体电压(TEV)干扰二次设备正常运行甚至危害人身安全。随着电力系统的电压等级越来越高电磁环境越来越复杂,GIS的暂态过程中内部设备绝缘和二次系统干扰耦合问题越来越突出。针对这一问题,本文以陈家桥500kV GIS为例。首先运用贝瑞隆法等效各元件模型并选择恰当参数,建立EMTP电磁暂态电路模型计算节点上的VFTO;其次,利用理想变压器模型等效套管部件,建立GIS外部三传输线模型计算壳体上的TEV;最后,分别讨论在电容式电压互感器(CVT)或电流互感器(CT)的情况下,一次系统暂态过电压或暂态过电流通过二次电缆对二次设备的传导干扰,观察几种抑制传导干扰措施的效果。分析结果表明:GIS中的VFTO幅值远远超过系统电压,其中残余电压、入口电容及合闸电阻对VFTO的影响较大;母线壳体的TEV除与内部VFTO有关外,主要决定于壳体的接地状况。接地电感越小则TEV的幅值越小,通常采用导电率高的接地材料或多点接地的方式减小TEV;二次侧的传导干扰的抑制措施主要是加强二次电缆的防护效果。采用多股导线接地和加装滤波电容的方式都能较好抑制传导干扰影响。
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