4 影响因素
根据以上对于高压带电显示装置在GIS上使用原理、结构型式及相关标准要求的分析,同时,结合了高压带电显示装置在GIS上实际应用过程中的跟踪,出现问题及影响因素主要集中在以下5个方面。
1)VPIS电容感应单元对GIS电场强度及分布的影响。通过对VPIS在GIS上采用的工作原理的分析可以看出,在GIS一次侧安装VPIS电容感应单元,根据电容分压原理,电容极板或极柱的安装以GIS外壳为支撑,同时又需要与外壳绝缘,VPIS电容感应单元在GIS气室内,应重新核实GIS此处的电场强度及电场分布,并通过雷电冲击及工频耐压试验。
2)密封及环境防护性能。由于VPIS电容感应单元在GIS气室内,感应到的电压信号又需要通过同轴电缆引出,所以VPIS传感器单元的密封及防护性能至关重要。另外需要考虑GIS使用在户外环境潮湿的情况下,高压带电显示装置的一次侧部分内部易产生凝露,造成电路板元件间短路,为提高防潮等防护能力,电路板等电子器件都应提高其绝缘及耐腐蚀能力,如更改普通绝缘漆为刷二防漆,采用双层密封即密封胶防止进入雨水等。
3)防正快速暂态过电压的影响。由于GIS开关操作或接地故障中会产生快速暂态电压,由于带电显示装置的电容感应单元等部件安装在GIS的一次侧,存在瞬态电压输入致使电流瞬间变大的状况,在GIS一次侧带电显示装置的端子盒内安装了避雷器,正常情况下,避雷器具有很高的阻抗,在瞬态高电压超过避雷器的击穿电压时,避雷器阻抗急剧下降,泄放过电压的能量,达到保护的效果,提高了带电显示装置耐受电压冲击的能力,有效保护了带电显示装置。
4)电容值的计算。根据公式(1)和标准要求达到带电显示装置的显示及无显示的电压比值,都需要选择合适的电容值,首先C1值是带电显示装置的信号基准来源,从结构设计上即可计算出,对安装及结构一定的带电显示装置,其中C1、C2及C1为固定值,CE取决于同轴电缆的长度,CA的电容值需要根据高压开关设备的额定电压值等进行调整,二次侧显示单元本体卜设计一组用于匹配的电容及整定的开关,以方便客户在现场增减匹配电容值,满足带电显示器动作电压的调整。另外,值得注意的是CA的位置,由于GIS一次侧电压较高,应将CA放在二次侧的显示单元附近更为合理,显示单元要求接地。
5)抗干扰性能。在三相回路中一相或两相失电情况下,带电相应能正确显示“有电”,失电相应无显示。由于高压带电显示装置中电子元器件的使用,需提高其抗干扰性能,电爪变化的抗扰度试验、直流电源输入端口纹波抗扰度试验、直流电源输入端口电压暂降、短时中断和电压变化的抗扰度试验,这些都需要按照标准进行相应的型式试验。
5 结语
本文从高压带电显示装置在GIS应用的工作原理、实现的结构型式及设计及应用中应考虑的影响因素出发,详细介绍了GIS应用的高压带电显示装置的特点,同时总结了高压带电显示装置在GIS上应用中应考虑其对GIS电场强度的影响、密封及防护性能、电力系统中主回路上快速暂态过电压的影响、电容值的计算、电子元器件的抗干扰性能,为GIS上使用高压带电显示装置提供了经验分享。