GIS中陡波前过电压特性及影响因素的研究

陡波过电压的危害及预防陡波过电压是指电网中突然产生的短时间内电压剧增的现象。

这种电压剧增可能由于外部原因（如雷击、电网故障等）或内部原因（如开关操作、电机起停等）引起。

陡波过电压对设备和系统都会造成严重的危害，因此预防和保护措施非常重要。

陡波过电压对设备和系统的危害主要体现在以下几个方面：1. 设备损坏：陡波过电压会导致电气设备的绝缘透明度下降，设备内部发生击穿或烧毁，使设备无法正常工作，需要更换或修复。

2. 数据丢失：陡波过电压对计算机和其他电子设备的影响特别严重。

过电压会导致计算机系统崩溃，硬盘数据丢失，造成重要数据的永久损失。

3. 生产停工：在工业生产中，过电压可以导致生产线停工，造成大量的经济损失。

为了预防和保护设备和系统免受陡波过电压的危害，以下是一些常见的预防措施：1. 接地保护：确保设备的良好接地是防止陡波过电压影响的重要步骤之一。

通过良好的接地，能够使陡波过电压能够迅速地通过接地线传递到大地，以降低其对设备的影响。

2. 避雷器和过电压保护器：在电力系统中安装避雷器和过电压保护器是非常有效的保护设备的方法。

避雷器可将过电压引向地线，保护设备免受陡波过电压的损害。

3. 漏电保护器：漏电保护器是一种用于监测电流泄漏的装置。

当检测到电流泄漏时，漏电保护器会迅速断开电路，以避免电压剧增对设备和人体的危害。

4. 使用过电压保护设备：对于对电压问题特别敏感的设备，如计算机、通信设备等，可以安装过电压保护设备，以过滤和削减陡波过电压的影响。

5. 合理的设备运行管理：合理操作仪器设备，避免持续开关、频繁起停，可以减少因内部原因引起的陡波过电压。

总之，陡波过电压对设备和系统的危害不可忽视，预防措施至关重要。

通过良好的设备维护和操作管理，合理的设备保护装置的应用以及落地接地的实施，可以有效降低陡波过电压对设备和系统的危害，提高设备运行的可靠性和稳定性。

陡波过电压的危害及预防范本，____字一、陡波过电压的危害陡波过电压是指电力系统中的电流或电压突然发生变化，其变化速度极快，波形呈陡峭的波形。

陡波过电压对电力设备和电力系统的正常运行都会产生不同程度的危害，具体包括：1.损坏电力设备：陡波过电压的波形具有很高的频率成分，当这种波形进入电力设备时，容易产生谐振或共振效应，引起电力设备电气绝缘击穿、元件损坏等，最终导致设备故障。

2.造成电力系统短路事故：陡波过电压可能引起电力系统的短路事故，严重影响电网的正常运行。

当陡波过电压的波峰值超过设备的绝缘强度时，就会导致设备电气绝缘击穿，如果在电网中发生长短路，就会造成电力系统的故障、停电等。

3.对控制系统的干扰：陡波过电压还会对控制系统产生干扰，影响控制系统的正常运行。

当陡波过电压经由控制设备的电源系统进入控制系统时，会对控制系统的功能进行干扰，影响控制设备的精确度和可靠性。

4.威胁人身安全：陡波过电压对人身安全构成威胁。

当陡波过电压进入供电设备，对触摸电压进行麻痹性作用，引起触电事故；同时也会导致设备内部产生高压局部放电，引发火花和电弧，造成爆炸等危险。

二、陡波过电压的预防为了预防陡波过电压对电力设备和电力系统的危害，需要从以下几个方面进行预防措施的采取：1.加强绝缘设施的维护：绝缘设施的维护是预防陡波过电压的重要环节。

对于已经出现老化、损坏的绝缘设施，应及时更换和修复，避免绝缘设施的强度下降，从而提高电气设备抗击陡波过电压的能力。

2.合理设计电力系统：设计电力系统时，需要考虑陡波过电压的存在，采取相应的设计措施。

例如，在三相电压陡升的情况下，采用合理的电压控制方法，限制电压的陡升速率，减小陡波过电压的幅值；或者采用降低电容和电感元件的方法，减小电网络的共振频率，防止共振效应的产生。

3.安装陡波过电压保护装置：针对电力设备，可以在其输入端口处安装陡波过电压保护装置，实时监测电压波形，并在波形超过设定值时，立即进行保护操作，切断电源，防止陡波过电压对设备产生危害。

GIS中特快速暂态过电压抑制措施研究中期报告
根据研究计划，本次中期报告将围绕GIS中特快速暂态过电压抑制
措施展开研究，主要内容包括以下几个方面：
1. 研究目标和背景
本次研究的目标是对GIS中特快速暂态过电压抑制措施进行深入研究，探讨其机理和影响因素，为GIS的设计和运行提供参考。

背景是随
着电力系统的发展，GIS作为一种新型的开关设备，其应用范围和使用条件越来越广泛，特快速暂态过电压问题也越来越受到关注。

2. 研究内容和方法
本次研究的主要内容包括：GIS中特快速暂态过电压问题的概述；
特快速暂态过电压抑制措施的分类和原理；影响因素分析和数值模拟。

其中，数值模拟是本次研究的重点，采用ANSYS软件进行仿真分析，建
立GIS特快速暂态过电压模型，探讨不同抑制措施的抑制效果和影响因素，比较分析各种抑制措施的优缺点，为GIS的设计提供参考。

3. 预期成果和意义
通过本次研究，预计可以获得以下成果：深入理解GIS中特快速暂
态过电压问题的机理和影响因素；系统总结特快速暂态过电压抑制措施
的分类和原理；建立GIS特快速暂态过电压模型，并进行数值模拟分析，探讨各种抑制措施的优缺点；为GIS的设计和运行提供参考，提高电力
系统的稳定性和可靠性。

综上所述，本次中期报告对GIS中特快速暂态过电压抑制措施进行
了初步的介绍和研究计划制定，下一步将进一步深入探讨各种抑制措施
的优缺点，并进行详细的数值模拟分析，力求取得更具有应用价值的成果。

陡波过电压的危害及预防范文摘要：陡波过电压是一种常见的电力系统故障，它的发生可能会对电力设备和系统产生严重的危害。

本文将从陡波过电压的定义、产生原因、危害和预防措施等方面进行详细阐述，并提出相应的预防策略，以降低陡波过电压对电力系统的影响。

第一章陡波过电压的概述1.1 陡波过电压的定义陡波过电压指的是在电力系统中，电压的瞬时变化速率非常大的一种现象。

在正常情况下，电压应该是平稳的，但由于各种原因，电力系统中的陡波过电压可能会瞬间产生，给系统带来不可预料的危害。

1.2 陡波过电压的产生原因陡波过电压的产生原因有很多，主要有以下几种情况：（1）突然负载变化：如大型电机突然开启或关闭、短路故障等；（2）石墨刷接触不良：在电力设备中，例如发电机的永磁体中，石墨刷作为接触电阻的一部分，如果接触不良或老化，会导致电压陡升；（3）冲击负荷电流：电力系统中容性电流、感性电流或故障电流等因素导致的瞬态冲击电流，会引起电压的瞬时变化；（4）电力设备故障：如绝缘击穿、开关器件故障等。

第二章陡波过电压的危害2.1 对电力设备的损害陡波过电压的发生会对电力设备产生严重的危害，主要包括以下几个方面：（1）电压浪涌：陡波过电压会使电压瞬时增大，超过设备的耐受能力，导致设备绝缘的击穿和损坏；（2）设备熔断：陡波过电压会使设备内部的继电器或熔断器瞬间跳闸，导致电气系统的短暂无电，影响正常供电；（3）电子元件故障：在陡波过电压的作用下，电子元件可能受到过电压或瞬态电流的冲击，引起电子元件损坏或故障。

2.2 对电力系统的影响陡波过电压对电力系统的影响主要表现在以下几个方面：（1）供电可靠性降低：陡波过电压会使电力系统出现短暂的停电现象，影响用户的正常用电；（2）电能质量下降：陡波过电压会导致电能波形畸变，增加谐波含量，影响电力系统的安全运行；（3）电力设备寿命缩短：陡波过电压会使电力设备在工作过程中受到过大的压力，导致设备寿命的缩短。

gis电压互感器的传递过电压试验研究GIS电压互感器（Voltage Transformer, VT）是一种用于测量和传递高压电网中电压信号的重要设备。

传递过电压试验是对GIS电压互感器性能的一种重要评估方法，本文将就此进行研究。

我们来了解一下GIS电压互感器的基本原理和结构。

GIS电压互感器是一种电气设备，主要由绝缘罩、电感器、绝缘油和绝缘支撑结构等组成。

它的主要功能是将高压电网中的电压信号降低到低压范围内，以供测量、保护和控制等用途。

传递过电压试验是对GIS电压互感器进行性能验证的一种重要手段。

该试验旨在检验互感器在电压传递过程中的准确性和稳定性。

在试验中，先将GIS电压互感器的高压侧与高压电源相连，低压侧与负载接通，然后通过高压电源施加一定的电压信号，观察低压侧输出的电压信号是否与高压侧输入信号一致。

在进行传递过电压试验时，我们需要注意以下几个关键因素。

首先是试验设备的准备工作。

需要检查互感器的接线是否正确，绝缘罩和绝缘油是否完好，确保试验设备处于良好的工作状态。

其次是试验过程中的安全措施。

由于试验中会涉及高压电源和高电压信号，因此需要保持良好的安全操作习惯，戴好绝缘手套和安全帽，确保人员的安全。

在传递过电压试验中，我们还需要注意数据采集和分析。

试验过程中，需要使用数据采集设备记录高低压侧的电压信号，并进行数据分析。

通过对数据的处理和分析，可以评估互感器的传递准确性和稳定性。

传递过电压试验的结果主要包括以下几个方面的评估指标。

首先是传递误差。

传递误差是指低压侧输出信号与高压侧输入信号之间的差异程度，通常以百分比或千分比表示。

传递误差越小，说明互感器的传递性能越好。

其次是频率响应。

频率响应是指互感器在不同频率下的传递性能，通常以幅频特性和相频特性来描述。

最后是稳定性。

稳定性是指互感器在长时间运行过程中的传递性能是否稳定，主要通过长时间试验来评估。

通过传递过电压试验，可以评估GIS电压互感器的性能是否符合设计要求。

特高压GIS变电站雷电过电压防护研究近年来，随着我国电力工业的快速发展，特高压GIS变电站已经成为一种不可或缺的电力设备。

然而，同时也面临着一系列雷电过电压等安全问题。

因此，为了保证特高压GIS变电站的稳定运行和安全性，我们需要对其雷电过电压进行防护研究。

在特高压GIS变电站的运行过程中，由于其体积较小、结构紧凑，因此其内部的储能和耦合效应比传统的空气绝缘开关站和开关站更为显著。

这就导致了许多穿越开关站的雷电过电流和过电压失去阻止作用。

此外，特高压GIS变电站由于其运行电压较高，往往处于建筑物较高的位置，也使得其易受到雷击的影响。

这些导致了特高压GIS变电站雷电过电压的生成。

特高压GIS变电站在受到雷击时，会产生过电压波，其特点主要表现在：（1）波形斜率大：雷电过电压波形较陡峭，波形斜率大。

（2）频段宽：雷电波能够涵盖从几百千赫兹到数兆赫兹的频段范围。

（3）幅值大：雷击灭弧过程中造成的过电压幅值比较大，可能达到几百千伏以上。

（4）互感耦合作用显著：在雷电过电压作用下，GIS内部各个开关之间的耦合效应较为显著。

为了保证特高压GIS变电站的运行稳定和安全性，目前主要有以下防护方法：（1）接地防护：在变电站内部增加接地装置，将GIS箱体和金属构架与大地接通，这样可将部分雷电过电压放到大地中。

另外，也可以采用引下线和接地装置的方式，将过电压引入大地中进行消散。

（2）避雷针防护：将避雷针安装在变电站的建筑物顶部，在局部防护方面达到较好的效果。

（3）外罩防护：针对特高压GIS变电站不同的建筑结构，可以采用安装外罩、增加屏蔽隔离等措施，在内部组件和外部环境之间增加隔离带，减少因外界因素导致的过电压。

（4）内部防护：在特高压GIS变电站内部，也可以采用增加串补过电压器、安装闸刀、避雷器等防护设备进行内部防护，有效减小因雷击的影响。

4. 结论针对特高压GIS变电站的雷电过电压问题，应该综合考虑外部和内部防护措施，力求将电网系统中的异常现象降至最低。

550kV GIS内部快速瞬态过电压计算与分析随着全封闭气体绝缘变电站（GIS）运行电压等级的提高，在330kV以上的GIS中，设备容易受到操作隔离开关所引起的快速暂态过电压（VFTO）的影响，它对变电站内的设备特别是变压器等构成了新的影响。

以某抽水蓄能电站为研究背景。

利用Fortran语言和Matlab软件详细计算和模拟了该电站在多种操作方式下550kVGIS内部的快速暂态过电压（VFTO），简单讨论了电缆长度对VFTO的影响，重点分析了VFTO 对主变和其他电气设备绝缘可能带来的影响。

结果表明，由于连接主变与GIS的长电缆明显抑制了主变侧的VFTO。

该项目中涉及到的VFTO不会引起主变的匝间绝缘击穿。

随着全封闭气体绝缘变电站（GIS）运行电压等级的提高，在330kV以上的GIS中，设备容易受到操作隔离开关所引起的快速暂态过电压（VFTO）的影响，它对变电站内的设备特别是变压器等构成了新的影响。

以某抽水蓄能电站为研究背景。

利用Fortran 语言和Matlab软件详细计算和模拟了该电站在多种操作方式下550kVGIS内部的快速暂态过电压（VFTO），简单讨论了电缆长度对VFTO的影响，重点分析了VFTO对主变和其他电气设备绝缘可能带来的影响。

结果表明，由于连接主变与GIS的长电缆明显抑制了主变侧的VFTO。

该项目中涉及到的VFTO不会引起主变的匝间绝缘击穿。

随着全封闭气体绝缘变电站（GIS）运行电压等级的提高，在330kV以上的GIS中，设备容易受到操作隔离开关所引起的快速暂态过电压（VFTO）的影响，它对变电站内的设备特别是变压器等构成了新的影响。

以某抽水蓄能电站为研究背景。

利用Fortran语言和Matlab软件详细计算和模拟了该电站在多种操作方式下550kVGIS内部的快速暂态过电压（VFTO），简单讨论了电缆长度对VFTO的影响，重点分析了VFTO对主变和其他电气设备绝缘可能带来的影响。

工业技术科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald451992年6月广核大亚湾核电站对两台三相500 k V/900M VA 有载联络变压器进行空载试验时发生事故，导致变压器绝缘被击穿、变压器烧毁。

经分析，事故原因是与变压器高压侧直接相连的500 kV GIS内隔离开关操作时产生了V F T O，致使在合闸瞬间500 kV变压器高压绕组的第一段发生了匝间绝缘击穿。

GIS （Gas Insulated Substation），又称全封闭组合电器，因其具有结构紧凑、占地少、运行可靠、维护工作少等特点，在核电厂中一致有着广泛的运用。

在目前核电厂运行的GIS设备中，按照电压等级分主要有220kV和500kV两种。

V F T O (V e r y F a s t T r a n s i e n t O ver volt a ge)，又称快速暂态过电压，经常发生于GIS中的隔离开关、断路器等开关设备的操作期间。

V F T O 的振荡频率往往高达几十兆甚至上百兆赫兹，对GIS设备本身以及与GIS 相连的设备都有着极大的危害。

研究发现，在300 kV以下电压等级的GIS中没有发生过与操作有关的问题，因此电压等级在300 kV以下的GIS暂没有必要进行V F T O 方面的专门研究。

本文重点论述500KV GIS中VFTO的成因及其影响。

1 VFTO的成因及特点1.1 VFTO的成因V F T O 主要成因是由于G I S 中隔离开关、断路器的分合操作以及带电线路的对地放电。

G I S 中的断路器带有专门的灭弧室，所以由断路器的分合引发高幅值V F TO 的可能性较小。

而GIS中的隔离开关一般仅要求具有切合小电容性电流的能力，且没有专门的灭弧装置，所以由隔离开关的操作引发的V F T O 在电厂中较为常见且较为严重。

以隔离开关合上一段不带电的GIS回路为例来具体说明V F T O 的产生过程。

陡波过电压的危害及预防模版陡波过电压（also known as Transient Overvoltage）指的是电力系统中突然出现的高电压峰值，其持续时间一般在微秒至毫秒级别。

它是由于突发事件（如感应电机突然停止、雷电击中电力线路等）引起的瞬态电压变化。

陡波过电压虽然持续时间很短，但却会对电力设备和系统造成严重的损坏。

陡波过电压的主要危害包括以下几个方面：1. 电器设备损坏：陡波过电压会导致电子元件内部的击穿，使电器设备（如电脑、电视、空调等）损坏。

这些设备的电压限制较低，对于高压冲击很敏感，一旦遭受陡波过电压冲击，可能出现烧毁等严重故障，甚至无法修复。

2. 动力设备失效：能源系统中的传动设备、发动机、变压器等也容易受到陡波过电压的侵害。

陡波过电压能瞬间增加设备的电压负荷，使设备内部温度升高，导致设备无法正常运行，进而引发停机事故，严重时甚至造成设备报废。

3. 电力系统故障：陡波过电压对电力系统的保护装置也构成威胁。

传统的过压保护装置无法快速响应，导致不及时断开电路，从而使陡波过电压向电力系统的其他设备扩散，加大了系统的故障风险。

针对陡波过电压的危害，以下是一些预防措施：1. 安装过电压保护装置：通过安装过电压保护装置，能够有效地阻挡和吸收来自陡波过电压的能量，将其分流到接地或者保护回路上，减小对设备的冲击。

常见的过电压保护装置包括避雷器、TVS二极管、金属氧化物压敏电阻器等。

2. 接地保护：良好的接地系统能够降低系统中的地电位上升，减小陡波过电压引起的冲击。

合理的接地设计包括接地网的设置、接地电阻的选择、地块选择等，并应与过电压保护装置配合使用。

3. 过电压保护装置的选型：针对不同的电力设备和系统，应选用合适可靠的过电压保护装置。

保护装置的选择应根据设备的电压等级、负荷容量、运行环境等因素综合考虑。

此外，还需要对过电压保护装置进行定期检测和维护，确保其正常工作。

4. 良好的设计和规范：在电力系统的设计、建设和维护过程中，必须遵循相关的标准和规范，合理规划电力设备的布置，确保电力系统的可靠性和安全性。

陡波过电压的危害及预防范本一、引言在现代社会，电力作为一种重要的能源，广泛应用于各个领域。

然而，电力系统中存在着各种电压异常情况，其中陡波过电压是一种常见的问题。

陡波过电压可能会对电力设备和系统造成严重的损坏，甚至危及人们的生命安全。

因此，本文将探讨陡波过电压的危害及预防方法。

二、陡波过电压的危害1. 电气设备损坏：陡波过电压对电力设备的绝缘系统和电子元器件的正常运行造成破坏。

比如，高电压可能导致绝缘击穿，瞬态过电压可能使电子元器件由于电荷累积而失效。

2. 生命安全问题：在一些高压电力设备事故中，陡波过电压往往是导致触电事故的重要原因之一。

陡波过电压可能对人体产生危险的电流冲击，导致人员意识丧失、烧伤甚至死亡。

3. 数据丢失：陡波过电压可能对电子设备中的数据产生破坏，导致数据的丢失甚至无法恢复。

三、预防陡波过电压的方法1. 合理设计和运维电力系统首先要对电力系统进行合理设计，包括合理选择电力设备、合理规划电路等。

在运维方面，要定期检查设备的运行情况，及时清理设备表面的积尘，防止电力设备的绝缘性能下降。

2. 安装适当的保护装置借助适当的保护装置可以有效地降低陡波过电压对电力设备的危害。

常用的保护装置包括避雷器、过压保护器等。

在安装保护装置时，要注意选择与电力设备性能相匹配的设备，确保其能够有效地工作。

3. 使用稳压器和滤波器稳压器和滤波器是有效控制电力系统中陡波过电压的设备。

稳压器可以消除电源电压突变引起的陡波过电压，滤波器可以滤除电源中的高频干扰信号。

4. 周期性检测和维护为了及时发现陡波过电压问题，可以进行周期性的检测和维护。

通过监测电流和电压的波形，可以判断电力系统中是否存在陡波过电压现象，并及时采取相应的措施进行处理。

5. 加强安全意识教育除了技术手段外，加强对电力系统安全意识的教育也是预防陡波过电压的重要手段。

通过教育培训，提高人们对陡波过电压危害的认识和防范意识，增强电力系统安全管理的能力。

3电工电气 (2020 No.5)作者简介：刘守豹(1983- )，男，高级工程师，博士，从事电力系统暂态分析及工程电磁场数值计算工作。

刘守豹，童理，韦昌伟，康操，李欣(大唐水电科学技术研究院有限公司，广西 南宁 530007)摘 要：气体绝缘组合开关(GIS)在操作过程中会形成快速暂态过电压，影响与之相连的一次设备尤其是变压器的安全运行。

为对GIS 升压站主变合闸过电压进行量化，采用电磁暂态分析软件ATP-EMTP 建立分布参数模型，对GIS 升压站设备投运情况、出线数量、变压器与GIS 母线连接管道的长度、避雷器与高压绕组距离对主变合闸过电压的影响进行仿真计算，得出了主变合闸过电压的特点。

分析认为GIS 操作时波的折反射是导致合闸过电压升高的主要原因，对于结构复杂的GIS 升压站应开展过电压评估。

关键词：气体绝缘组合开关(GIS)；分布参数；合闸过电压；ATP-EMTP；折反射中图分类号：TM59 文献标识码：B 文章编号：1007-3175(2020)05-0038-05Abstract: Gas insulated switchgear (GIS) will form a fast transient overvoltage during its operation, which affect the safe operation of the primary equipment connected to it, especially the transformer.In order to quantify the switching overvoltage of main transformer in GIS booster station, a distributed parameter model is established by using electromagnetic transient analysis software ATP-EMTP.The effects of equipment operation, number of outgoing lines, length of connecting pipeline between transformer and GIS bus, distance between lightning arrester and high voltage winding on switching overvoltage of main transformer are simulated and calculated, and the characteristics of switching overvoltage of main transformer are obtained.The analysis believes that the refraction of wave during GIS operation is the main reason for the increase of switching overvoltage, and overvoltage assessment should be carried out for GIS booster station with complex structure.Key words: gas insulated switchgear(GIS); distribution parameters; closing overvoltage; ATP-EMTP; catadioptric reflectionLIU Shou-bao, TONG Li, WEI Chang-wei, KANG Cao, LI Xin（Datang Hydropower Science & Technology Research Institute Co., Ltd, Nanning 530007）Analysis of Influencing Factors of Main Transformer Closing Overvoltage in 500kV GIS Booster Station500kV GIS升压站主变合闸过电压影响因素分析0 引言由于气体绝缘组合开关(GIS)具有结构紧凑、占地小、运行可靠、维护方便的特点，在电力系统中的应用越来越广泛[1-4]。

2024年陡波过电压的危害及预防〔摘要〕气体绝缘金属封闭开关设备在电力系统得到广泛应用的同时，伴随而生的陡波过电压问题也逐渐引起人们的注意。

阐述了陡波过电压产生的机理、特性、传播途径及危害性，分析了陡波过电压的影响因素，提出了防止陡波过电压产生的措施。

〔关键词〕气体绝缘金属封闭开关设备；隔离开关；过电压近20多年来,气体绝缘金属封闭开关设备(GIS)以其占地少、运行可靠、维修周期长等优点得到了广泛应用。

但其隔离开关由于分合速度慢及灭弧性能差,在分合操作过程中,触头间隙会发生多次燃熄弧,引起高频震荡而形成陡波过电压(VFTO),其上升时间短至4～20ns,幅值一般低于3Pu(额定电压)。

国外有研究表明，当电压等级较低时，VFTO 的危害甚小,但在一定条件下,VFTO会引起300kV以上的高电压，造成GIS内部或外接设备击穿事故，给电力系统带来很大损失。

浙江北仑发电厂500kVGIS系统就曾因隔离开关带电操作引起的陡波过电压使GIS 盆式绝缘子对金属套管外表放电。

1陡波过电压产生的机理以隔离开关合上一段不带电的GIS回路为例，后者可以近似看作是一个集中电容。

当触头间距离渐渐缩短，电源侧电压达到一定值时，隔离开关会发生第1次击穿，这一电弧在受触头运动、GIS内SF6气流灭弧等因素影响下，极易熄灭，燃熄弧时间极短。

因此，在发生第2次击穿(重燃)时，电容上的残余电压便是前一次燃弧瞬间的电源电压。

由于隔离开关的触头是不对称的，故不同极性电压(因系统电压为交流电压，不同极性电压即指x轴上下的电压)下的击穿电压也不同，第2次击穿前触头间的电压差可能高于第1次，过电压也可能比第1次高。

但是随着触头间距离渐渐缩短，击穿电压将越来越低，过电压也随之渐渐降低。

由于隔离开关的分合速度太慢(如北仑电厂二期500kVGIS隔离开关分合时间近10s)，导致这种击穿过程在隔离开关的一次操作过程中将发生数百次之多，从而产生一连串波头极陡、频度极密的特高频操作陡波过电压。

科技成果——特高压GIS变电站特快速瞬态过电压特性与抑制技术技术开发单位华北电力大学适用范围高压高频过电压测量和监测领域成果简介本成果属于电气工程学科，涉及高电压与绝缘技术、电力系统及其自动化等专业。

气体绝缘金属封闭开关设备（GIS）变电站中，隔离开关操作时断口的重复放电，会产生特快速瞬态过电压（VFTO），其幅值高（可达3p.u.）、波前时间短（ns级）、频带宽（准直流至百MHz）、脉冲多（达数十次）。

VFTO会引发GIS和变压器的绝缘损坏，使瞬态外壳电位升高（TEV），损坏GIS外壳上的监控系统，TEV和电磁辐射还会干扰二次系统正常工作。

国内外330kV及以上变电站曾发生多起VFTO 引发的GIS和变压器绝缘损坏事故。

特高压变电站（1000kV）都采用GIS，VFTO出现频度更高，由于设备绝缘与VFTO之间裕度减小，VFTO 影响更加突出，防护更为迫切。

由于在国际上没有可以借鉴的特高压VFTO特性和有效的抑制方法，导致我国特高压交流试验示范工程面临隔离开关不能带电操作、隔离开关中大量安装阻尼电阻带来造价高和长期运行可靠性低、以及今后的特高压工程GIS应如何设计等三大难题。

本项目在国家973计划、国家电网公司系列重大项目支持下，历时6年，获得了特高压VFTO和TEV特性，提出了VFTO和TEV的全过程精细仿真方法，发明了有效的抑制技术，研发了GIS新产品，解决了上述难题。

主要创新点（1）提出了超宽频带特高压VFTO测量方法，研制出超宽频带（0.06Hz-432MHz）电容分压测量系统。

通过抑制寄生参数的影响，实现了高频瞬态特性的测量；研制的宽频带集成阻抗变换器，将低频测量性能拓展到准直流，突破了VFTO超宽频带准确测量的瓶颈。

（2）获得了VFTO和TEV在特高压GIS的时空分布规律和特性，提出了特高压VFTO和TEV的典型波形特征参数，为VFTO和TEV的仿真和抑制奠定了基础。

（3）揭示了GIS隔离开关高频电弧电阻的双指数时变规律，提出了VFTO自适应变步长的全过程精细仿真方法以及VFTO与TEV联合仿真方法。

超高压 G IS 中快速暂态过电压造成危害的原因分析史保壮李智敏张文元邱毓昌西安交通大学 , 710049西安ANALY SIS OF THE REAS ON W HY VFT O M AY ENDANGER GIS AB OVE 300kV Sh i B aozhuang L i Zh i m in Zhang W enyuan Q iu YuchangX i’an J iao tong U n iversityX i’an , 710049Ch inaABSTRACT P ractices show that w h ile the very fast tran 2 sien t overvo ltage (V FTO generated by disconnecto r opera 2 ti on has negligib le influence on gas in su lated sub stati on s (G IS below 300kV , it m ay b ring great dangers w hen vo lt 2 age level is above 300kV . T here is no satisfacto ry exp lana 2 ti on of the phenom enon by now . T h is paper p resen ts analy 2 sis on the facto rs influencing V FTO based on calcu lati on s . It is p roved that the per un it value of V FTO is h igher fo rh igher operating vo ltages becau se the capacitive cu rren t be 2ing s w itched and the tran sfo rm er ′ s en trance capacitance of G IS above 300kV increase apparen tly .KEY WOR D S V ery fast tran sien t overvo ltage (V FTO Gas in su lated sub stati on (G IS In su lati on co 2o rdinati on 摘要隔离开关切合小电容电流时产生的 V FTO 会对 300kV 以上的 G IS 造成危害 , 而对 300kV 以下系统的影响则不大 , 对这个现象目前还没有满意的解释。