一种新型暂态过电压监测系统分析和研究

于GIS的某些优点，如可靠性高、维修周期长且可节省安装空间等，在近十多年来被越来越多地用于现代高压和超高压系统中。而在实际运行和实验中却发现GIS内部的隔离开关在切合小容性负载时会产生波头很陡、频率高达MHz数量级的操作过电压，称之为快速暂态过电压(VFTO).

80年代以来，国际上已有许多专家开展了特快速暂态现象产生的机理、特征、影响因素、幅值分布情况，暂态地电位升高(TransientGroundPotentialRise，简称TGPR)效应，暂态电磁场和电磁干扰等问题以及绝缘对这科陡波前过电压耐受能力等方面的研究。1998年国际上还组织了由多国实验室参加的强大探究队伍来主攻此课题，并对VFTO对一次设备绝缘的影响及对二次回路和控制、保护系统所产生的干扰给予很大的关注。

近年来随着国内高电压等级GIS的普及使用，电力系统受VFTO的影响也越来越突出，我国学术界也在这方面进行了大量的研究。国内外对快速暂态过电压的研究主要是计算机的数值模拟计算，也有使用物理模型进行实验室模拟实验的。

模拟试验的优点在于能形象地深入了解现象的发展过程。虽然模拟计算和模拟试验在对VFTO的研究中起到了一定的作用，但是它们都无法完全真实的反映现场实测的数据，因此都无法满足对VFTO的研究.

针对GIS中VFTO的测量不同于常规的冲击电压测量，它具有许多特殊性。VFTO的上升时间很短，测量系统必须具有较高的上限频率(100-200MHz)。

另外由于VFTO是叠加于工频电压上并受到残余电荷的影响，因此还要求它有足够低的下限频率。GIS开关操作时会产生很高的瞬态地电位及空间电磁干扰，因此对测量仪器的保护等要求取有效的抗干扰指施。

VFTO产生原理

在GIS实际运行和实验中发现，隔离开关在切合小容性负载时，由于触头运动速度慢、隔离开关灭弧能力弱等原因，触头间可能会发生生击穿，产生波头很陡的行波，在GIS设备内发生多次折反射，形成频率高达Mz数量级的操作过电压，称之为快速暂态过电压(VFTO，VeryFastTransientOvervoltage)。

GlS中隔离开关操作时由电弧的熄灭和重燃产生的快速暂态过程和它在GIS母线上的来回折反射所形成的快速暂态过电压(VFTO)，具有上升时间短、幅值高及减慢的特点，有研究表明，其上升时间在2-20ns，幅值一般低于2.0pu，极端情况可基本频率为5-10MHz。