[發明專利]氣體絕緣開關陡前沿沖擊電壓確定方法及裝置

在審

• 申請號: 201710960096.X
• 申請日: 2017-10-16
• 公開（公告）號: CN107765176A
• 公開（公告）日: 2018-03-06
• 發明（設計）人: 譚向宇;王科;馬儀;錢國超;彭晶;劉紅文;何順;丁薇
• 申請（專利權）人: 云南電網有限責任公司電力科學研究院
• 主分類號: G01R31/327
• 分類號: G01R31/327
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理事務所(普通合伙)11363
• 代理人: 逯長明,許偉群

技術領域

本申請涉及高壓電技術領域，尤其涉及一種氣體絕緣開關陡前沿沖擊電壓確定方法及裝置。

背景技術

氣體絕緣開關設備(Gas Insulated Switchgear，GIS)是一種應用廣泛的電氣設備，具有占地面積小，密封性好，受環境影響小，運行費用低等顯著優點。實際應用中，操作氣體絕緣開關設備中的隔離開關、接地開關和斷路器時，會產生幅值較高、陡度很大、頻率很高的特快速瞬態過電壓(Very Fast Trans ient Overvoltage，VFTO)，對設備安全運行構成威脅。一般，特快速瞬態過電壓的幅值高達2.5p.u.，并且波頭時間低至數納秒，頻率高達100MHz。

為了保證設備的安全運行，減少特快速瞬態過電壓作用下，氣體絕緣開關設備絕緣特性受到的影響。實際應用現場，需要對氣體絕緣開關設備在VFTO作用下的絕緣性能進行檢測?，F有技術中，常通過一種類似VFTO的陡上升沿的振蕩型沖擊電壓，對氣體絕緣開關設備的絕緣特性進行測試，即通過陡上升沿振蕩型沖擊電壓的波形來考核氣體絕緣開關設備的絕緣特性。以此來模擬實際環境中產生的特快速瞬態過電壓作用。

但現有技術中的振蕩型沖擊電壓波形參數較多，包括：上升沿、主振蕩頻率、疊加高頻振蕩頻率、振蕩幅度、衰減時間等，受回路參數影響較大，對于不同負載進行試驗時，很難產生出波形參數較為一致的測試電壓，不利于現場應用，并且對大容量氣體絕緣開關設備進行沖擊測試時，容易出現波形不達標。因此，如何確定一種陡前沿沖擊電壓波形，使之適合在現場對氣體絕緣開關設備進行絕緣特性測試，成為本領域亟待解決的問題。

發明內容

本申請提供了一種氣體絕緣開關陡前沿沖擊電壓確定方法及裝置，以解決現有測試方法不適合在現場對氣體絕緣開關設備進行絕緣特性測試的問題。

本申請提供一種氣體絕緣開關陡前沿沖擊電壓確定方法，包括：

確定雙指數陡前沿沖擊電壓波形的波形參數，所述波形參數包括：波前時間和波尾時間；

根據所述雙指數陡前沿沖擊電壓波形的波形參數，對樣本設備進行沖擊測試，并結合現行標準，生成波形轉換特征曲線；所述現行標準包括標準雷電沖擊測試和陡前沿振蕩沖擊測試；

根據標準測試電壓值和所述波形轉換特征曲線確定現場測試電壓值。

可選的，所述確定雙指數陡前沿沖擊電壓波形的波形參數的步驟中，按照以下方式確定所述波前時間和所述波尾時間：

波前時間＝(t₂-t₁)/0.6；

波尾時間＝t₃；

其中，t₁為電壓上升到30％峰值電壓對應的時間；t₂為電壓上升到90％峰值電壓對應的時間；t₃為電壓下降到50％峰值電壓對應的時間。

可選的，根據所述雙指數陡前沿沖擊電壓波形的波形參數，對樣本設備進行沖擊測試，并結合現行標準，生成波形轉換特征曲線的步驟還包括：

根據所述雙指數陡前沿沖擊電壓波形的波形參數，對樣本設備進行沖擊測試，生成雙指數沖擊測試數據；

獲取所述樣本設備在標準雷電沖擊和陡前沿振蕩沖擊下的矯正測試數據；

根據所述雙指數沖擊測試數據和所述矯正測試數據，生成波形轉換特征曲線。

可選的，根據標準測試電壓值和所述波形轉換特征曲線確定現場測試電壓值的步驟后，所述方法還包括：

根據氣體絕緣開關的結構，構建模擬設備，所述模擬設備包括球板間隙結構用于模擬無缺陷的氣體絕緣開關內不均勻場絕緣結構；

使用確定的現場測試電壓值對應的雙指數陡前沿沖擊電壓，對所述無缺陷模擬設備進行沖擊測試，生成模擬測試結果；

判斷所述模擬測試結果是否符合現場絕緣性要求；

如果所述模擬測試結果符合現場絕緣性要求，確定所述現場測試電壓值為有效電壓值。

可選的，如果所述模擬測試結果符合現場絕緣性要求，確定所述現場測試電壓值為有效電壓值的步驟還包括：

調整所述模擬設備中球板間隙的曲率半徑的和表面粗糙，用于模擬氣體絕緣開關的實際運行狀況，所述實際運行狀況包括局部電場集中、絕緣子表面臟污、附著微粒、電極屏蔽不良來模擬絕緣子沿面電場集中；

使用確定的現場測試電壓值對應的雙指數陡前沿沖擊電壓，對調整后的模擬設備進行沖擊測試，生成實況模擬結果；

判斷所述實況模擬結果是否符合現場絕緣性要求；