于GIS的某些優(yōu)點(diǎn)，如可靠性高、維修周期長且可節(jié)省安裝空間等，在近十多年來被越來越多地用于現(xiàn)代高壓和超高壓系統(tǒng)中。而在實(shí)際運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)GIS內(nèi)部的隔離開關(guān)在切合小容性負(fù)載時(shí)會(huì)產(chǎn)生波頭很陡、頻率高達(dá)MHz數(shù)量級的操作過電壓，稱之為快速暫態(tài)過電壓(VFTO).

80年代以來，國際上已有許多專家開展了特快速暫態(tài)現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)理、特征、影響因素、幅值分布情況，暫態(tài)地電位升高(TransientGroundPotentialRise，簡稱TGPR)效應(yīng)，暫態(tài)電磁場和電磁干擾等問題以及絕緣對這科陡波前過電壓耐受能力等方面的研究。1998年國際上還組織了由多國實(shí)驗(yàn)室參加的強(qiáng)大探究隊(duì)伍來主攻此課題，并對VFTO對一次設(shè)備絕緣的影響及對二次回路和控制、保護(hù)系統(tǒng)所產(chǎn)生的干擾給予很大的關(guān)注。

近年來隨著國內(nèi)高電壓等級GIS的普及使用，電力系統(tǒng)受VFTO的影響也越來越突出，我國學(xué)術(shù)界也在這方面進(jìn)行了大量的研究。國內(nèi)外對快速暫態(tài)過電壓的研究主要是計(jì)算機(jī)的數(shù)值模擬計(jì)算，也有使用物理模型進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室模擬實(shí)驗(yàn)的。

模擬試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)在于能形象地深入了解現(xiàn)象的發(fā)展過程。雖然模擬計(jì)算和模擬試驗(yàn)在對VFTO的研究中起到了一定的作用，但是它們都無法完全真實(shí)的反映現(xiàn)場實(shí)測的數(shù)據(jù)，因此都無法滿足對VFTO的研究.

針對GIS中VFTO的測量不同于常規(guī)的沖擊電壓測量，它具有許多特殊性。VFTO的上升時(shí)間很短，測量系統(tǒng)必須具有較高的上限頻率(100-200MHz)。

另外由于VFTO是疊加于工頻電壓上并受到殘余電荷的影響，因此還要求它有足夠低的下限頻率。GIS開關(guān)操作時(shí)會(huì)產(chǎn)生很高的瞬態(tài)地電位及空間電磁干擾，因此對測量儀器的保護(hù)等要求取有效的抗干擾指施。

VFTO產(chǎn)生原理

在GIS實(shí)際運(yùn)行和實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)，隔離開關(guān)在切合小容性負(fù)載時(shí)，由于觸頭運(yùn)動(dòng)速度慢、隔離開關(guān)滅弧能力弱等原因，觸頭間可能會(huì)發(fā)生生擊穿，產(chǎn)生波頭很陡的行波，在GIS設(shè)備內(nèi)發(fā)生多次折反射，形成頻率高達(dá)Mz數(shù)量級的操作過電壓，稱之為快速暫態(tài)過電壓(VFTO，VeryFastTransientOvervoltage)。

GlS中隔離開關(guān)操作時(shí)由電弧的熄滅和重燃產(chǎn)生的快速暫態(tài)過程和它在GIS母線上的來回折反射所形成的快速暫態(tài)過電壓(VFTO)，具有上升時(shí)間短、幅值高及減慢的特點(diǎn)，有研究表明，其上升時(shí)間在2-20ns，幅值一般低于2.0pu，極端情況可基本頻率為5-10MHz。