特高压变电站电磁暂态过电压机理与控制

根据研究的总体目标及研究思路和任务,该研究总结归纳出重点需关注的科学问题:(1)VFTO机理及建模仿真;(2)VFTO作用下GIS破坏机理和绝缘特性.针对此科学问题的主要研究内容包括:基于所研制的T型电极VFTO传感器在特高压变电站开展了特快速暂态过电压的实测研究,获得了大量宝贵实测数据.为特高压变电站隔离开关带电操作决策及变电站设计提供了支撑.研究提出并实践了从"SF6小间隙(间隙距离为mm级)-SF6大间隙(间隙距离为cm级)-GIS隔离开关"的系统技术路线,有效克服GIS隔离开关中VFTO高频振荡电弧难以观测的技术难题,得到了特高压GIS隔离开关的全过程时变弧阻模型.研究获得了大尺度GIS部件的VFTO绝缘特性,获得了与雷电绝缘特性的等价关系,给出了波形转换系数1.1,为VFTO绝缘配合难题的解决提供了重要支撑.建立两路纳秒级脉冲群VFTO模拟电源及其配套的绝缘试验腔和测试系统,测试系统包括紫外光谱测试仪、高能电子测试装置.模拟VFTO波形,开展纳秒脉冲下SF6气体的击穿和闪络特性实验,获得不同气体压力下SF6气体的击穿和闪络规律和特性;发现在一定压力条件下,极不均匀场下SF6击穿的极性效应出现反转现象;基于记忆效应提出重复纳秒脉冲下的放电机理.在252kV GIS试验回路上,开展了铁氧体磁环串抑制VFTO的系列试验,研究了不同试验电压下VFTO波形的主要特征参数与磁环串长度的关系,证实了铁氧体磁环串对VFTO的幅值和陡度均有显著的抑制效果.