气体绝缘变电站母线结构参数 对外壳暂态过电压影响分析

韩明明　李清泉　刘洪顺　杨路明

气体绝缘变电站母线结构参数 对外壳暂态过电压影响分析

韩明明李清泉刘洪顺杨路明

（山东大学电气工程学院 济南 250061）

母线结构参数和等效模型的确定是分析气体绝缘变电站（GIS）母线系统外壳暂态电压（TEV）的基础。应用分离元法（PSEC）确定分箱式母线系统阻抗参数，根据传输线理论得到单相GIS母线系统集中参数简化计算模型。同时，采用数学解析方法分析了GIS外壳暂态过电压影响因素。并对不同母线结构下TEV进行仿真，得到其电压波形及幅频特性曲线，验证了简化模型的可行性。在此基础上，讨论电弧电阻、断路器断口电容、末节母线长度、接地线波阻抗及数量等结构参数对TEV峰值的影响。仿真结果表明，TEV是由多个频率分量组成的电压波，其峰值与母线末端电压基本成比例关系，电弧电阻可以延迟TEV出现的时间，降低断路器断口电容与接地线波阻抗，增加末节母线长度和接地线数量能降低TEV峰值。

外壳暂态过电压 分离元法 传输线理论 幅频特性

0　引言

气体绝缘变电站（Gas Insulated Substation， GIS）中的隔离开关在分合空载小电容母线时，会产生波头时间在ns级多频振荡的特快速暂态过电压（Very Fast Transient Overvoltage， VFTO）［1-3］，VFTO造成内部或外部设备击穿事故，给电力系统带来很大损失［4］。暂态电压波传播至母线与架空线交接处，其一部分会折射到架空线上，沿架空线传播；另一部分会耦合到外壳上，在外壳设备上感应出暂态过电压（Transient Enclosure Voltage， TEV），会对信号传输电缆和控制电路造成干扰，甚至威胁人身安全。……