特快速空间辐射暂态电磁场测量装置研究

为研究隔离开关操作条件下GIS的瞬态辐射电磁场特性,该文开展特快速高频辐射电磁场测量装置的研制。开关操作辐射电磁场具有上升陡度大、幅值高、频带宽等特点,因此该文选择双锥天线和电小环天线进行电场和磁场的测量,设计特快速辐射电场、磁场与VFTO联合测量方案。通过特快速高频辐射电磁场测量装置对550 kV GIS试验平台隔离开关操作产生的特快速辐射电场、磁场进行测量。结果表明:开关操作时GIS变电站电磁环境极其恶劣,分闸时电场强度可达3.5 kV/m,磁场强度可达220 A/m;合闸时电场强度为2.5 kV/m,磁场强度为150 A/m。单次脉冲持续时间约5μs,主要频率成分为8 MHz,46 MHz,58 MHz。

考虑最佳VFTO抑制效果的螺旋管式阻尼母线电感特性研究

为解决螺旋管式阻尼母线(下简称阻尼母线)的设计问题,文章开展阻尼母线最佳抑制效果与阻尼母线电阻与电感的配合关系研究,通过对特快速暂态过压(very fast transient overvoltage,VFTO)幅值和波前陡度抑制效果的分析,得到最佳抑制效果时电阻、电感参数的配合范围。因电感值决定了母线的加工方式,故重点讨论了电感的计算方法和影响电感大小的因素。分析高频和低频条件下螺旋管式阻尼母线磁链铰链情况的基础上,得到了采用场计算法来计算电感的具体实现方法。文章对特快速暂态过电流(very fast transient current,VFTC)波形进行拟合,并将其作为电感计算的激励。为得到频率、材料、匝距、匝数等因素对阻尼母线电感特性的影响,计算不同影响因素下阻尼母线的电感,采用最小二乘法对高频电感计算的离散结果进行拟合,并确定550kV电压等级最佳VFTO抑制效果下阻尼母线电感的取值范围。完成上述工作后,以550kV气体绝缘变电站(gas insulated substation,GIS)中加装的阻尼母线为例,对电阻和电感的匹配原则进行验证,分析了加装阻尼母线后VFTO的抑制效果,结果表明:R与L进行最佳参数配合条件下,可将VFTO的幅值从1.417降到0.8pu,波前陡度降低6kV/ns左右,击穿次数从11次降低到8次。