GIS隔离开关方式1试验中断口对地击穿时光电暂态过程监测与分析

摘要

开合短母线(方式1)试验是考核GIS隔离开关断口动态电气性能的重要试验。由于动静触头结构设计不合理,将直接导致GIS隔离开关在分合闸时,在断口处发生对地击穿。文中为确定GIS隔离开关试品在方式1试验中发生对地击穿的有效判据,构建了光电暂态全过程监测系统,包括GIS超宽频VFTO和外壳暂态地电位测试系统,以及高性能高速摄像机。GIS隔离开关方式1合闸过程中断口发生对地击穿时,文中采用高速摄像机同时记录下断口击穿电弧和动触头对地击穿电弧的形态,直接证实试品发生了对地击穿。通过隔离开关正常和异常合闸过程中电压监测数据的对比分析,发现GIS隔离开关合闸发生对地击穿时,AC侧电压的测试值跌落至0 kV,而后又恢复至试验电压,DC侧电压测试值跌落0 kV。而且导致合闸过程中前两次预击穿间隔时间从数十ms增大至200 ms以上,断口对地击穿造成的电压跌落时间约100 ns。此外发现当隔离开关合闸发生对地击穿时,GIS外壳暂态电位信号将在2 ms内将出现瞬时频率更高的新分量,持续近1 ms。通过文中的试验研究,形成了隔离开关方式1试验中试品发生对地击穿的有效判据,有助于GIS隔离开关的性能考核。