[实用新型]一种用于GIS的VFTO抑制装置

说明书

本实用新型涉及一种用于GIS的VFTO抑制装置，属于电磁干扰抑制领域，包括多个镍锌铁氧体磁环和多个锰锌铁氧体磁环，所述镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环均包括互相铰接的第一半环和第二半环；镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环交叉堆叠成组合磁环；还包括穿过形成组合磁环的所有镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环多根导体杆支柱。每个镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环的接触面上还设有导电介质，增强整个组合磁环的导电性。所述第一半环与第二半环的铰接端为能够配合的凹凸结构，还包括转轴杆，所述转轴杆穿过第一半环与第二半环的凹凸结构，形成铰接。形成组合磁环的所有镍锌铁氧体磁环和锰锌铁氧体磁环的转轴杆一体成型。

技术领域

本实用新型属于电磁干扰抑制领域，涉及一种用于GIS的VFTO抑制装置。

背景技术

智能变电站开合闸隔离开关操作过程中，通常会产生快速暂态过电压(VFTO)，通过传导耦合以及辐射耦合对二次设备造成较大的电磁干扰，尤其是传导辐射，严重时甚至损坏二次设备。如果能够在VFTO信号的传导过程中对其进行及时的抑制，就能够避免这种高频暂态电磁干扰信号对电力系统中的二次设备造成损伤。目前，电力系统中的VFTO主要是由于一次设备的操作产生，其中多数情况下是操作隔离开关，这种情况下产生的电压幅值大、频率高、频带宽、上升时间快，对电力系统中的二次设备影响较大。

从电磁干扰三要素来分析，抑制电磁干扰在于抑制干扰源的产生、传播以及对敏感设备做好电磁屏蔽措施。目前对VFTO的抑制方式主要有：装设分合闸电阻、装设铁氧体磁环、装设金属氧化物避雷器、快速动作的隔离开关以及改变操作程序和简化电气接线等。这些措施对VFTO都有明显的抑制作用，但也存在着不足。

1)装设分合闸电阻：在隔离开关内加装并联电，以消耗VFTO的能量，降低VFTO的幅值和陡度，加快VFTO行波的衰减速度。这种方式的实际抑制效果十分显著，但会使得隔离开关结构变得复杂，GIS设备体积变大，增加成本。

2)铁氧体磁环：国内电力专家最早提出采用磁环抑制VFTO的设想，有实验表明，铁氧体对VFTO的抑制效果非常明显。但由于目前采用的铁氧体磁环多使用单种材料制作，其中以镍锌铁氧体磁环为代表，在1MHz以上的高频范围内其电阻率可达10⁸Ω·m，高频损耗小，但在1MHz以下的低频范围内，镍锌铁氧体材料比不上锰锌铁氧体材料，而对于VFTO从几百kHz到几百MHz都有，单纯的某一种铁氧体材料无法完全有效的抑制VFTO的幅值及陡度。

3)装设金属氧化物避雷器：目前对于MOA在VFTO作用下的模型分析，国内外已进行了大量的实验研究，结果表明：虽然不同模型在VFTO作用下尚且不是完全准确，但是MOA对VFTO的抑制作用却很明显。考虑到GIS中一般MOA的连接方式，相当于串联了一个较大的电感，使得MOA的响应时间一般在微秒级别。由于具有不同排列及连接方式，MOA对VFTO的抑制效果的讨论尚需进一步研究。

4)其他：近些年来有人提出采用接地开关泄放残余电荷的方法降低VFTO。研究表明，接地开关动作能将VFTO的幅值降低在2pu以下，但是这种方法仅适用于隔离开关最后一次重燃弧过程结束后，对于在多次重燃弧过程中，则没有办法实现，因此应用范围十分有限，一般仅用在系统短路故障时重合闸的情况下。也有学者提出改变运行操作程序减少VFTO的概率和取消高压侧隔离开关来减少VFTO对变压器影响的想法，这要视具体情况而定。

如上所述，目前已有很多学者针对GIS中VFTO的防护措施进行了大量的实验研究，但是普遍都是以单一防护措施进行研究，对于VFTO的防护没有从系统本身出发，考虑不同防护措施相互之间的配合，从而达到最优的防护效果。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种用于GIS的VFTO抑制装置，主要由不同材料的铁氧体组成，此装置能够较好的抑制VFTO在隔离开关两端的传播。铁氧体是一种高频导磁材料，由于其高频特性，相当于在隔离开关断口和空载母线间串接了一个阻抗，阻尼VFTO的传播，衰减其能量，抑制VFTO的幅值和陡度。