浅谈特高压VFTO机理探索与防护技术-第3页-北极星输配电网

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GIS在VFTO下会发生绝缘故障吗?这涉及到在VFTO作用下的绝缘耐受特性研究。为此，我国率先在世界上研制了标称3兆伏、输出波形参数最高的VFTO和雷电冲击交互产生一体化装置，通过该装置对VFTO作用下GIS典型绝缘结构的击穿特性进行了较为深入的研究，在国际上首次获得了真型尺寸GIS在VFTO下绝缘特性数据，奠定了绝缘配合的基础。

特高压VFTO的防护

谈到VFTO的防护，首先要考虑的就是防护的必要性。对于不会造成绝缘损坏的过电压，自然无须多虑，但变电站内VFTO的水平到底有多高?最可行的方法是利用软件进行仿真计算来评估。结合前述的实测波形，我们实际上已获得准确性较高的模型及计算方法，仿真与实测的差别小于5%，已具备工程应用的条件。

对于变电站仿真得到的VFTO水平可能引起绝缘损坏的情况，就有必要采取一定措施加以抑制。从最原始的理论出发，在发生过电压时，串入一个电阻来消耗过电压的能量，正常运行时为了避免产生过多的热量，这个电阻需要退出运行。这也是工程上经常采用的一种限制VFTO的措施的理论来源，在隔离开关触头间加装阻尼电阻。在隔离开关静触头侧加装阻尼电阻，隔离开关合闸过程中，动触头与阻尼电阻触头先放电，然后与静触头接触，将阻尼电阻退出运行;隔离开关分闸过程中，动、静触头分开后，动触头与阻尼电阻触头间产生电弧;隔离开关开合过程中，阻尼电阻被串入放电回路，会对VFTO幅值及其振荡产生明显抑制。

隔离开关安装阻尼电阻，是一种被工程实践和理论都证明了的有效抑制VFTO的措施，但是增加了隔离开关的结构复杂性，使可靠性降低，造价提高15%以上。为此，研究提出了一种应用磁环抑制VFTO的方法，其原理简单、实现容易、对设备的结构和可靠性影响很小，同时成本较低。

磁环抑制GIS中VFTO的方法是将磁环安装在GIS隔离开关附近的中心导体上。正常工作时，导体上和电流为50赫兹，由于频率很低，磁环表现出的感抗及对系统的影响可以忽略不计。VFTO产生时，导体上流过的行波变电流频率很高，在兆赫兹以上，磁环表现出较大的感抗，相当于在导体中串接入一个非线性电感，行波的陡度将被降低。磁环的等效电感越大，行波的陡度将降低越多。同时，磁环的材料在高频下将产生涡流损耗，行波的能量将被磁环吸收并转化成热量，行波幅值因而被衰减。

利用磁环串装置抑制特高压GIS中VFTO的试验已经在上述试验回路上开展，结果表明所用磁环装置可以有效抑制VFTO，VFTO最大幅值被限制在1.4p.u.以下，高频振荡受到明显抑制，不失为一种工程上可推荐的VFTO防护措施。

原标题：浅谈特高压VFTO机理探索与防护技术

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