gis隔离开关电弧放电过程的理论分析

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1、GIS隔离开关电弧放电过程的理论分析　　摘要：GIS的发展离不开SF6，以及SF6断路器的发展，由于SF6气体几乎是断路器以及GIS的唯一绝缘和灭弧介质，GIS的主要部件就是SF6断路器。该气体已经诞生了百余年了，越来越发展的社会使得人们从研究中越来越发现该气体的优异性，并得到了广泛的应用，以此来取代变压器油以及其它的绝缘介质。本文通过对该气体的绝缘组合电器中的隔离开关的电弧放电过程的理论分析，从而指明了它的数学、物理建模过程当中所应当引起重视的一面。　　关键词：GIS隔离开关；电弧放电过程；理论分析；绝缘介质；SF6　　Su

2、mmary：theGISoutofSF6，aswellasthedevelopmentofSF6circuitbreakers，SF6gasisalmostbreakeronlyinsulatingandARC-quenchingmediumandGIS，GISisthemainpartofSF6circuitbreakers.Thegasgavebirthtohundredsofyears，agrowingdevelopmentcommunitymadeitmoreandmorefromthestudyfoundthatth

3、egaswell，andawiderangeofapplications，inordertoreplacethetransformeroil，aswellasthedielectric.Basedonthegasinsulatedswitchgeardisconnectortheoryanalysisofarcingprocess，whichindicatesitsmathematics，physicsshouldbringtotheattentionofthemodelingprocess.　　Keywords：GISswi

4、tchgear；arcdischargeprocessestheoretical5analysisofdielectric；SF6　　引言：　　近些年来，我国的高压电网的发展日趋完备，导致SF6气体成为了封闭式的组合电器，由于该组合结构较为紧凑且可靠性很高以及维修周期比较长还有节省空间的特点，已然得到了较为广泛的应用，在当隔离开关在其投切空载短母线时，由于间隙电弧放SF6电会产生特快速暂态过电压，从而严重影响到了电力系统的稳定运行以及相邻电气设备的安全使用。　　通过电弧的连续多次放电，在放电过程中产生了阶跃电压波团也就是VET

5、O，GIS隔离开关的电弧放电过程的研究，不逛是对VETO的仿真计算具有很重要的指导作用，且其价值还表现在对于隔离开关的设计、选型和结构的改进等。作为电弧放电来说其主要还是气体放电的一种形式，通过气体击穿从而形成电弧，这个过程是比较复杂的，GIS隔离开关间隙击穿进而电弧放电，也是为什么VETO所产生的原因，也是电弧放电过程影响VETO波形的重要因素，然而还有一些理论没有完全同意，所以关于GIS隔离看开关电弧放电的研究还是处在一个不断发展的道路当中。　　1.关于GIS的初探　　所谓GIS值的就是气体绝缘组合电器，由于它在变电站中的

6、优点，使得GIS得到了非常广泛的应用。但是又由于GIS中隔离开关的灭弧性能比较差，使得分合闸的速度就降低了，在切合容性小电流时开关的两个触头间会发生预击穿和多次重燃，行波通过隔离开关形成上升沿很陆的冲击波。加上GIS各部件的波阻抗不相同，这一冲击波在GIS各部件之间来回折反射，形成快速暂态过电压（VeryFastTransientOver-voltage），简称5为VFTO。VFTO同别的过电压相比较的话，它的特点是：①上升的时间比较短，且GIS将SF6作为了介质，该介质是空气强度的三倍，而灭弧性能更是后者的百倍，并且绝缘耐受

7、力很强。②高频的成分比较大。导致VFTO的频带比较宽，从而使得行波在各个段短母线之间进行来回的反射。　　且在当GIS隔离开关击穿的时候触头之间会有电弧的产生，更是由于SF6中电弧受电场、磁场的相互作用，使得它的变化涉及到很多化学以及物理的反应过程，导致研究难度加大。大部分的电弧模型主要还是用在断路器当中的吹电弧，然而虽然这样的理论模型比较有名，然而还是偏复杂的，由于其运算量大以及物理量牵扯的比较多事的其测算结果的误差很大。　　2.关于GIS隔离开关的电弧放电过程的具体分析　　隔离开关的电弧放电过程同许多因素相关联，主要体现为确

8、定因素以及非确定因素这样两大类。确定的因素有：开关线路的电压等级，开关的型式结构，最大间隙击穿电压等；不确定因素有：重复击穿的次数、击穿时刻和熄弧时刻，电弧电流大小及其持续时间，电弧电阻在不同阶段的取值等等。数学建模与仿真已然成为了研究电弧放电的重要工具。我们都知道电弧是一个