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GIS组合电器动特性分析方法的应用
作者：梁煜健 高宜凡 梁若文 梁炳钧
来源：《电子技术与软件工程》2017年第07期
摘 要 GIS组合电器具有良好的封闭性和绝缘性能，同时具有可靠的操作机构，但GIS组合开关做断路器动特性测试时，往往需要通过出线套管处接信号线取样，或将接地开关引出的接地排拆除，才能满足测量条件，实施十分困难，存在作业人员感电事故风险。若检修状态下断路器断口两端通过接地开关以及接地体短接，使用传统断路器动特性测试仪在断路器断口两端检测，无论断路器处于什么状态，检测结果始终是闭合状态，为解决这一问题，本文详细介绍了基于变压器模型理论的GIS组合电器动特性分析方法，并延伸到对隔离开关、接地开关的测试，通过技术手段将该项反措落实。 【关键词】GIS组合电器 动特性
高压断路器是开关电器中最为关键的一种电气设备，其作为绝缘和灭弧的装置，是发电厂和变电站中必不可少的电气设备。高压断路器在电力系统中肩负着控制和保护双重任务，其状态的好坏直接影响着电力系统的安全运行。高压断路器目前在检修时是两端通过接地刀闸连接大地，由于大地导通电阻很小，通常小于200毫欧，普通开关测试仪检测断口分合情况时，无论断口是断开或是闭合状态，均检测为断口闭合状态。使用普通开关测试仪测试，必须违章操作。本文通过研究的GIS组合电器动特性分析仪，解决了高压断路器两端在电气安全保护接地的状态下的一种新型高压开关断口测试方法，并通过大量的试验，验证了方法的实用性和准确性。
1 GIS组合电器动特性分析仪设计原理
GIS组合电器动特性分析仪以变压器模型为设计理论，通过两组变压器的高频信号耦合，得到动特性的各项指标，原理如图1所示。
在接地刀闸的通流本体上，安装高频信号发生传感器，即采用开口铁芯线圈环抱固定，构成第一变压器模型的一次绕组，接地刀闸通流本体构成第一变压器模型的二次单匝线圈。同时接地刀闸通流本体又构成了第二变压器模型的一次单匝线圈，在另一侧接地刀闸的通流本体上，安装高频信号接收传感器，即采用开口铁芯线圈环抱固定，构成第二变压器模型的二次绕组。
在第一变压器模型的一次线圈的两端施加高频交流电源Us，建立电磁场，为达到一定的时间分辨率，选择合适的电源频率。二次单匝线圈就会产生一个对应的感应电动势Up。 假定开关闭合后的回路电阻为r，辅助触头的电阻为R，那么： 合闸前的电流i=0；