特高压GIS现场雷电冲击试验电压台阶现象分析

随着电压等级的提高，气体绝缘金属封闭开关设备(gas-insulated metal-enclosed switchgear， GIS)的应用越来越广泛。为确保绝缘性能， GIS 设备在入网前都要进行现场耐压及绝缘试验。雷电冲击耐压试验是 GIS 等高压电器设备现场试验必须进行的试验项目之一，但现场发现，雷电冲击耐压试验过程中存在波形畸变问题，在雷电波的上升沿会出现所谓的“台阶”现象。通过 ATP-EMTP 电磁暂态分析软件搭建试验系统模型，对电压波在特高压 GIS 负载内的传播过程进行了计算，并对出现台阶现象的原因进行了分析。

结果表明，台阶现象是由负载的分布特性与各个电气环节间波阻抗的相互作用引起，高压引线与分支母线间节点处、分 支母线末端集中性负载所产生的电压负反射是引起电压波形出现台阶的主要因素。根据以上研究，提出了存在台阶的试验电压波形波前时间的确定方法。