【摘 要】
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随着我国特高压技术的迅速发展和城市用地的日益紧缺,GIS变电站必将成为我国变电站建设的未来趋势。然而,运行中的GIS设备,不仅受到工频过电压的威胁,还随时可能遭受操作、雷
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随着我国特高压技术的迅速发展和城市用地的日益紧缺,GIS变电站必将成为我国变电站建设的未来趋势。然而,运行中的GIS设备,不仅受到工频过电压的威胁,还随时可能遭受操作、雷电等暂态过电压的冲击。这些过电压一旦造成设备绝缘损坏,都将成为变电站乃至电网安全运行的重大隐患。因此,对GIS中的过电压进行研究十分必要,而研究的首要工作就是对这些过电压进行准确测量。目前已有的测量方法大多不能实现传感器的方便装卸,这就为现场测量带来了困难。为了解决传感器装卸不方便的问题,本文提出一种外置式电容分压器。通过感应电极和低压臂电容的外置,实现分压器的方便拆卸。通过分析分压器传递函数,得到其频率特性的影响因素。以影响因素为参考,对分压器结构和后端电路进行优化设计。借鉴无感电阻的方法制作低压臂电容,减小了低压臂杂散电感;通过后端引入等效电阻,增大了低压臂时间常数。通过有限元分析软件,分析了本方法在不同GIS结构和尺寸下的适用性。结果显示,相比带金属环的绝缘子,本方法更适用于开放式绝缘子;对三极共箱式GIS,可利用三个分压器,并对测量到的复合信号进行解耦的方法,实现三相电压的测量;绝缘子越厚,法兰处壳体越薄,对本方法越有利。参考分析结果,选取了具有代表性的结构和尺寸搭建实体GIS模型。以搭建的实体GIS模型为实验平台,对分压器进行了参数配置,频率特性标定和分压比标定。配置结果为,感应电极大小10*20mm,对应0.005p F高压臂电容,低压臂电容为1n F,后端等效电阻5M?。标定结果显示,分压器高频截止频率可达1.16MHz,低频截止频率可低至30Hz,在高低频下分压比稳定,满足暂态电压全波测量的要求。
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