高电压试验技术 特快波前过电压测量 编制说明

《极快速冲击高电压试验技术第1部分：气体绝缘编制说明一一在变电站中，由于气体绝缘金属封闭开关设备（gas-insulatedmetal-enclosedswitchgear,GIS）内部隔离开关等的切换操作或破坏性放电的原因，会产生特快波前过电压（very-fast-frontovervoltage,VFTO特快波前过电压具有幅值高、陡度高和频率高等特点。在GIS内部，高压导体和外壳之间出现的特快波前过电压被称为内部特快波前过电压，内部特快波前过电压会威胁GIS本体和直接特快波前过电压被称为瞬态外壳电压（transien壳电压会使GIS外壳带电，容易造成人身伤害，并引发二次设备的误动、拒动与GIS本体相邻高压设备的绝缘安全。国外的运行经验表明，当系统最高运行电压低于300kV时，GIS在运行过程中未发生过因VFTO所导致的故障问题。程中因VFTO所导致的GIS内部故障和外接设备故障的事故。目前，特快波前为了提高电网运行及设备的安全可靠性，针对由于GIS内部隔离开关的切换操作所产生的特快波前过电压这一现象进行研究分析，在国家标准GB/T1985—2014《高压交流隔离开关和接地开况，其一方面可以在GIS用隔离开关正式投运前发现并解决其可能出现的设计快波前过电压的幅值既决定于GIS的设计亦依赖于接入系统的参数，如系统阻过GIS的设计提升又可以通过电网系统参数与结构的设计改进，如选择适当的运行接线、操作方式来避免高幅值特快波前过电压的出现，以防止GIS及相连到GIS的设计提升需要，还是电网系统参数与结构的设计改进需要，都必须建立在对特快波前过电压进行准确测量的基础上。特别是随着我国1100kV输电具有一些新的特点；另一方面，特高压GIS内部的绝缘裕度普遍更小。鉴于这一情况，在对特快波前过电压进行准确测量的基础上，研究GIS的特快波前过电压的特性规律及影响因素进而对特高压GIS进行设计改进，对于特高压GIS2000年我国等同采用IEC61321-1:1994发前GB/T18134.1—2000中描述的技术内容及规定的技术要求已经要使用的特快波前过电压用测量系统，因此亟需对GB/T18134.1—2000进行修电压的测量准确性，对于摸清GIS中特快波前过电压的产生、传播规律以及影响过电压大小的因素，从而指导GIS设计提升、改善电网系统参数和规划，促本文件的起草单位有17家，分别为：西安高压电器研究院股份有限公司、2023年01月29日，根据全国试验[2023]7号通知文件要求，计划下达成立标准起草工作组并启动标准修订工初步判断和审查意见，修改完善后重新提交了《征求本文件描述了特快波前过电压的特性和特快波前过电压用测量系统的可行本文件适用于测量气体绝缘金属封闭开关设备由于操作或破坏性放电所产生的特快波前过电压，尤其适用于测量下述三种——瞬态外壳电压；——外部特快波前过电压。主要内容1）规范性引用文件，规定了文件中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款，包括GB/T2900.19—2022、GB/T2900.20—2016及GB/T压、转换装置和电场探头。（3）特快波前过电压的特性，介绍了特快波前过电波形示例。（4）特快波前过电压用测量系统，包括概述、测量系统的测量方法定且校核测量系统时应根据被测瞬态信号涉及的频率范围测定刻度因数及其适序，校核程序包括传递特性的测定和刻度因数的测定。（5）特快波前过电压峰特快波前过电压峰值总不确定度的一般程序并用内部特快波前过电压峰值测量总不确定度的估算进行示例。（6）附录A—瞬态外壳电压（TEV）和外部特快时使用的装置。（8）参考文献—介绍了本标准技术第1部分：气体绝缘变电站中陡波前j）更改了瞬态外壳电压的特性，将甚高频范围f1分量修改为频率范围f1分k）更改了外部特快波前过电压的特性，增加了系统运行电压分量，删除了图8和图9）—技术性修改；m）删除了瞬态外壳电压用测量系统可行方案中的电场探头方案（见2000起草工作组在编写本文件的过程中，主要对本文件的5.3.1节内部特快波前过电压用测量系统的传递特性、5.3.2节瞬态外壳电压用测量系统的传递特性、5.4.1节内部特快波前过电压用测量系统的校核程序、5.4.2节瞬态外壳电压用测量系统的校核程序及附录B阶跃波发生器等主要典型条款/项目中的部分技术内节内部特快波前过电压用测量系统的传递特性和本文件5.4.1节内部特快波前过将型号为VFTO-THU的内部特快波前过电压/%致性较好。测量波形平均上升时间：1.5ns；测量波形平均幅值过冲：8.0%；频试验过程中采用单位阶跃响应测定了内部特快波前过电压用测量系统的上本次标准修订过程中在内部特快波前过电压的特性中增加了系统运行电压节内部特快波前过电压用测量系统的传递特性和本文件5.4.1节内部特快波前过选取西安福润德电子科技有限公司特制的电阻性阻抗分压器（Newi探头）作为试验对象，验证本文件5.3.2节瞬态外壳电压用测量系统的传递特性和本文件5.4.2节瞬态外壳电压用测量系统的校核程序中的部分技术内容的合理性及可将Newi探头水平布置，用一短引线将图1所示方波装置输出端与Newi探头高压端相连，Newi探头输出经过衰减器接入示波器。方波装置输出一100V表明现有的瞬态外壳电压用测量系统的传递特性可本次标准修订过程中将瞬态外壳电压的单位阶跃响应规定为上升时间≤3.5流超特高压工程安全运行。同时，通过试验验证了本文件5.3.2节瞬态外壳电压电压用测量系统的传递特性和本文件5.4.2节瞬态外壳电压用测量系统的校核程选取西安交通大学生产的VFTO测量探头方波标定装置作为试验对象，验证本文件附录B（资料性）所提出的方波装置能否满足5.3.1节内部特快波前过节外部特快波前过电压用测量系统的传递特性、5.4.1节内部特快波前过电压用部特快波前过电压用测量系统的校核程序中的部分技方波装置包含装置本体一台，内含高压电容器，气动开关，标定筒体,水电保证设备整体无残余电压之后，在挂载接地2）连接线路，保证气源、示波器、控制台等远离直流电压源，将待标定探6）连接示波器，并调整模式为单次触发模式，下降沿触发（充电电压为负7）将直流电压源调整至指定充电电压，之后将直流电压源的输出电压调节8）在高充电电压情况下，操作人员需呼号“准备放电”，在确认实验场地周9）重复7）和8）中的工作，建议在低充电电压下2）实验至少两人参与，且进行高充电电压的放电实验时，进行触发操作的3）电容放电之前要将直流电压源输出电压调节至零位并分闸，以断开操作4）实验前保证周边绝缘距离足够，并设置围栏和警示标志，避免人员意外5）避免短时间内连续多次在高充电电压下进行实验；两次放电实验间隔足7）若发生直流电压源跳闸、断电等情况，务必按照实验流程第九步进行操8）若发生气缸无法触发情况（直观表现为控制气缸动作后，直流电压源的输出不发生改变，且无法触发示波器务必优先将直流电压源的输出调节至零波形无过冲，且在3.5ns~1000ns间的平直度可控制在±1表明现有的方波装置可以输出满足本文件5.3.1节内部特快波前过电压用测量系波前过电压用测量系统的传递特性中提出的单位阶跃用测量系统的传递特性进行时域内的测定。这样修订为5.4.1节内部特快波前过电压用测量系统的校核程序、5.4.2节瞬态外壳电压用测量系统的校核程序及5.4.3节外部特快波前过电压用测量系统的校核程序中采用单位阶跃响应的方法测量准确性，降低现场运行故障风险，保障交特高压GIS是我国特高压骨干网架的关键控制和保护设备，然而据统计，近年来特高压GIS放电问题凸显，放电故障率超过超高压GIS多倍，对电网整体运国家电网公司的运行统计数据表明，2017年至今特高压系上述放电故障中，多数是在GIS带电操作前后发生的。特高压GIS中隔离设备或外部设备的绝缘安全而引发放电故障。2016年，廊坊站特高压GIS母线在空载投入过程中，发生5次6处放电故障。2020年，南阳站扩建工程特高压HGIS在系统调试及运行期间，隔离开关在分闸操作短母线过程中多次出现接地电电流试验的准确性。同时，本文件可提高开合母线充电电流试验的测量水平，GB/T7674额定电压72.5kV及以上气体绝缘金属封闭开关设备(GB/TGB/T16927.1高电压试验技术第1部分：一般定义及试验要求(GB/T七、重大分歧意见的处理经过和依据。八、涉及专利的说明。过渡期和实施日期的建议等措施建议。因此在本文件的贯彻过程中应组织从事特快波前过电压研究的相关科研人电压用测量仪器的校核检验人员以及从事特快波前过电压测量的实验人员进行十、重要技术条文解释。电压、瞬态外壳电压和外部特快波前过电压这三种特快波前过电压的测量系统。本文件第二章规范性引用文件，增加了GB/T2900.19—2022电工术语高电压试验技术和绝缘配合和GB/T2900.20—2016电工术语高压开关设备和控制设备两个个标准，删除了原标准中已作废的IEC61259:1994额定电压72.5kV及删除了原标准中已有最新版本号的GB/T7674—199772.5kV及以上气体绝缘金关内容更改后纳入，纳入的内容有原标准的第3章图1、态外壳电压的特性中修改了过电压倍数并替换了波形示例（结合特高压GIS瞬GIS瞬态外壳电压