500kV串补系统中火花间隙系统研究

介绍了500 kV串补系统中广泛应用的火花间隙系统结构及导通原理。针对GTD强电磁干扰的工作条件重新设计其相关电路,阐述了其工作原理及特点;介绍了密封间隙的结构及导通原理,通过对密封间隙和整个火花间隙进行触发试验,结果表明,新设计的GTD装置能够可靠地将密封间隙强制击穿导通,进而使整个火花间隙系统导通。实际人工接地短路试验结果表明整个火花间隙能够可靠地强制导通。

触发管型气体开关导通时延的分析及估算

触发管型三电极气体开关导通时延的分析估算对于开关工程设计具有重要意义。结合近年来国内外对触发管型气体开关放电物理机制的研究进展,利用电子崩–流注理论分析解释了触发管气体开关主间隙的击穿过程,由Raether击穿判据推导了以空气为绝缘介质的触发管型气体开关导通时延的数值计算模型,并制作了一个触发管型气体开关及其触发装置进行验证性实验。仿真和实验结果的比较表明:Raether判据可用于判定快、慢导通机制的发生;高欠压比和低欠压比下,计算模型能够正确地反映出触发管型气体开关的导通时延特性,而且符合理论研究中的慢触发和快触发机制特点;触发间隙的击穿在中等欠压比值下,对促进主间隙流注的形成有作用,导致实测导通时延减小。分析计算模型可作为触发管型气体开关设计的参考依据。

500kV串补火花间隙设计与试验验证

介绍了500 kV串补系统中广泛应用的火花间隙系统结构及导通原理,通过分析串补火花间隙的使用工况,提出对火花间隙的功能、性能要求,基于这些要求设计了500 kV串补火花间隙中密封间隙和起弧间隙的自放电电压范围、放电电压配合方案。借助高压试验手段,研究了500 kV串补火花间隙中密封间隙、起弧间隙的自放电电压分布,进而对火花间隙进行强制触发试验,试验结果表明本文设计的间隙调节方案可以确保火花间隙动作电压的稳定性、触发性能的可靠性和导通快速性。

触发型3电极开关导通时延分析与数值计算

为提供触发型3电极开关导通时延定量分析估算的辅助方法,基于电子崩发展和流注理论推导了导通时延的数值计算模型。模型中,用场强是否满足Raether击穿判据中形成流注的条件来解释不同导通机制下开关的击穿。为验证该导通时延模型,研制了1个3电极开关,测试了其导通性能,并讨论了不同工作参数对其导通时延的影响。典型实验结果为在高的欠压比条件下更容易使开关工作在直接导通模式下。此外,实验与仿真结果表明,时延曲线可由2个欠压比拐点划分为3个区域。第1个拐点是开关导通进入可靠击穿的欠压比下限值,第2个拐点则为开关导通机制转化的拐点值。研究结果表明,基于开关的工作可靠性考虑,开关工作欠压比的合理范围是0.5～0.7,可作为触发型气体开关设计的参考依据。