隔离开关触头结构对快速暂态过电压的影响研究

摘要

全封闭组合电器(gas insulated switchgear,GIS)中隔离开关操作时产生快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO),建立准确的隔离开关高频电弧模型是提高VFTO 计算准确度的关键.本文在分段电弧模型的基础上,结合隔离开关气室结构特征,提出一种考虑触头结构的电弧模型.以550kV某气体绝缘变电站的为例,建立的隔离开关气室结构电场的数学模型,计算分析了不同隔离开关触头结构下间隙的电场分布特性.根据托普勒电弧等效模型建立VFTO击穿延时与隔离开关触头结构的数学关系,以三段式电弧模型为基础,建立考虑触头结构的隔离开关电弧模型,得到不同触头结构下VFTO特性分析.计算结果表明,改变触头圆角半径时,圆角半径越大,击穿延时越小,产生的VFTO幅值越小.研究结果为隔离开关触头优化结构的设计提供依据.