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VFTO主要作用于GIS内部导体与壳体之间,危及GIS内部设备,尤其是对盆式绝缘子的绝缘危害非常大。当GIS内的VFTO以行波方式沿母线传播时,高频电流的肌肤效应使电流沿母线的外表面及外壳的内表面流动,到达套管后,一部分沿着架空线传播,对与之相连的电气设备(如变压器、架空线路)造成直接的绝缘损坏;另一部分则耦合到壳体与地之间,使GIS壳体上形成暂态地电位升高,即TGPR,幅值范围一般在0.1~0.25p.u.之间。数十到上百千伏的TGPR具有持续时间短、频率高和陡度大的特点,对二次设备构成过电压威胁。
目前,国内外对VFTO特性的研究,可以看出,对VFTO和VFTC特性的研究主要存在如下问题:
1)现有对快速暂态过电压的研究较多,但对快速暂态过电流特性研究较少,由于在高电位情况下电流测量较困难,且外部对电流干扰较大,屏蔽问题较难解决。
(2)实际运行中的GIS隔离开关速度较低,速度单一,难以改变隔离开关的分合闹速度,研究在多种不同隔离关速度情况下对产生VFTO和VFTC的影响较为困难。对于隔离开关分合闸速度对VFTO的影响,隔离开关运动速度越慢,分闸的时候重击穿的次数则越多,那么空载母线上的残余电荷就会越少,下一次合闹过程中所产生的VFTO的幅值也就越低,并没有给出实验数据。重合闹次数越多,残余电荷会越少,没有理论方面的解释。
(3)对隔离开关高频电弧特性的研究不够准确,对一次击穿中弧道电阻的确定缺乏依据,不能确定弧道电阻是回路的电阻值还是一次燃弧的弧阻值。
由于电压可以在GIS外部测试,因此目前对于GIS暂态过电压VFTO的测量方法较多。GIS电流探头是用于测量GIS内部导体暂态电流的传感器。在GIS隔离开关分合过程中,其暂态电流频率特性与快速暂态过电压(VFTO)特性类似,其电流高频部分频率上限达到100MHz,其低频部分在数百kHz。测量高频暂态电流的基本方法是采用罗氏线圈测量。测量较高频率电流的罗氏线圈,其体积尺寸都较小,所以测量电流的导体不能太大,此外还存在测量绝缘问题。因此用罗氏线圈测量电流,需解决和测量导体尺寸配合、测量绝缘问题。根据初步研究分析,采用罗氏线圈测量电流其结构复杂难度较大,解决成本也大。
因此,目前对GIS内部VFTC的测量是一个行业难题,急需一种结构简单、测试安全,且精度高的测量方法,对GIS的电磁暂态现象进行研究。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GIS内部高频暂态电流的测量方法,以解决上述技术问题。
为了实现上述目的,本发明采用如下技术方案:
一种GIS内部高频暂态电流的测量方法,包括以下步骤:
1)制备B-dot线圈;
2)将B-dot线圈安装在GIS的一个法兰盖中央处;
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