Mô tả hệ thống GIS_0974476849

1.1. Giới thiệu về trạm biến áp cách điện khí GIS (Gas Insulated Substation)

Nhu cầu về điện năng ngày càng tăng ở các thành phố, khu công nghiệp nên việc mở rộng mạng điện áp cao hiện đại, có độ tin cậy cao và thích hợp cho những khu vục có diện tích nhỏ trở thành một nhu cầu cấp thiết. Chính vì vậy, trạm biến áp các điện khí (GIS) đã được phát triển nhằm giải quyết vấn đề trên. Hiện nay, trạm GIS đã được phát triển đến cấp 1100kV và đang được sử dụng rộng rãi. GIS đã được lắp đặt ở những nơi diện tích nhỏ và các yêu cầu về chính là tính tương thích với môi trường, trong một khoảng thời gian công nghệ GIS được phát triển một cách nhanh chóng, trạm GIS đã mang đến tính kinh tế và phổ biến. Ở nước ta cũng có một số  trạm GIS đã đi vào hoạt động và đang tiếp tục gia tăng.

Mức cách điện cơ bản (Basic Insulated Level-BIL) của trạm GIS là khác với trạm biến áp thông thường vì những tính chất đặc biệt của nó. Tổng trở sóng của thanh dẫn khoảng 70Ώ lớn hơn cáp điện ngâm trong dầu thông thường nhưng ít hơn nhiều so với một đường dây truyền tải ngoài trời 300-400Ώ.[1]

Đặc tuyến điện áp-thời gian của khí SF6 khác với không khí. Không khí có thể chịu đựng được điện áp rất cao trong một thời gian ngắn. Mặt khác khí SF6 thể hiện một đặc tuyến phẳng chịu được điện áp cao trong thời gian dài hơn không khí. Do đó tỉ số mức xung đóng cắt (Swicth Insulated Level-SIL) gần bằng 1, trong khi không khí là 0.6-0.86[1].

1.2.Thiết bị GIS

1.2.1. Thanh cái (busbar)

Thanh cái được thiết kế tùy theo cấp điện áp hầu hết ở cấp điện áp nhỏ hơn 362 kV thì thanh cái được thiết kế ba pha chung trong một đường ống để giảm số lượng thiết bị và thời gian lắp đặt.

Ø Sự khác biệt giữa đường ống ba pha chung và ba pha rời:

STT	Đặc điểm	Loại ba pha chung	Loại ba pha rời
1	Từ trường	Ổn định	Rất ổn định
2	Sự cố	Có thể sự cố ba pha	Chỉ có sự cố một pha
3	Lực điện trường	Lớn	Nhỏ
4	Ảnh hưởng trường điện từ	Cao	Thấp
5	Chi phí	Ít hơn	Cao hơn
6	Cấp điện áp	Thấp hơn	Cao hơn

1.2.2. Máy cắt (CB)

Là thiết bị đóng cắt bảo vệ bên trong chứa đầy khí SF6. Máy cắt có bộ phần cơ khí điều khiển tại chỗ bằng tay và có cuộn đóng và cuộn cắt để điều khiển từ xa bằng điện.

1.2.3. Dao cách li (DS)

DS là thiết bị đóng cắt nhằm cô lập thiết bị, đường dây hoàn toàn. DS đóng cắt không điện hoặc có điện nhưng không tải. Có hai loại DS được sử dụng:

·        Loại đóng cắt thanh cái

·        Loại đóng cắt đường dây

1.2.4. Dao tiếp địa (ES)

Có hai loại ES:

·        Loại đóng cắt cô lập thiết bị mục đích bảo trì thiết bị trong GIS (Maintenance ES).

·        Loại đóng cắt tốc độ cao nhằm mục đích cô lập đường dây (High-Speed ES), xả dòng cảm ứng, dòng dung xuống đất, khả năng chịu đựng dòng trong thời ngắn. 

1.2.5. Biến dòng (CT)

Là thiết bị biến đổi dòng điện sử dụng cho đo lường và cho bảo vệ. Có một cuộn dây sơ cấp xem như là thanh dẫn điện cao áp và có nhiều cuộn dây thứ cấp được quấn trên vòng xuyến lỗi sắt từ đặt đồng tâm xung quanh cuộn sơ cấp (thanh dẫn).

1.2.6. Biến áp (VT)

Là thiết bị biến đổi điện áp sử dụng cho đo lường và cho bảo vệ, cuộn sơ cấp xem như là thanh dẫn cao áp và các cuộn thứ cấp được lắp quấn trên vòng xuyến lõi sắt từ đồng tâm với thanh dẫn. Các cuộn dây thứ cấp được nối ra ngoài tủ điều khiển và cách li chặt chẽ bằng cách ống lốt không cho khí ra ngoài.

1.2.7. Thiết bị đấu nối cáp ngầm

Cáp ngầm từ trạm GIS đưa ra ngoài thông qua thiết bị đấu nối cáp có cấu tạo như loại sứ xuyên được đặt trong khí SF6.

1.2.8. Sứ xuyên

Có hai loại sứ xuyên:

·        Gas to oil: Kết nối trực tiếp đến sứ xuyên của máy biến áp, từ khí SF6 trong GIS đến dầu sứ xuyên máy biến áp

·        Gas to air: Kết nối ra ngoài các phát tuyến đường dây, từ khí SF6 trong GIS ra ngoài không khí.

1.2.9. Van phòng nổ

Thông thường khi áp suất khí SF6 tăng cao đến ngưỡng tác động khoảng 12±2 kgf/cm² thì van sẽ nổ và khí bay ra ngoài giảm áp lực đường ống.

1.2.10. Thiết bị giám sát khí SF6

Thiết bị giám sát khí SF6 dùng để theo dõi lượng khí trong đường ống, thiết bị đóng cắt. Kết nối với hệ thống điều khiển từ xa đưa tín hiệu đi báo động trên màn hình điều khiển, đồng thời áp suất khí SF6 giảm quá thấp sẽ gửi tín hiệu cô lập mạch cắt CB vì nếu có sự cố sẽ không cho cắt CB mà sẽ cắt vượt cấp ở Trạm biến áp nối đến GIS. 

1.2.11. Spacer

Spacer là thiết bị cách li giữa cacc modul thiết bị với nhau đồng thời cố định thanh dẫn trong đường ống đãm bảo tính đồng trục.

1.2.12. Khí SF6 (Sulpher-Hexa-Fluoride)

Khí SF6 nặng hơn 5.5 lần không khí, hóa lỏng -62⁰C ở áp khí quyển hay 0⁰C ở áp suất 11.7bar. Áp suất khí SF6 trong CB khoảng 6bar  và nhiệt độ lỏng ở -30⁰C

1.2.13. Thiết bị khác

Ngoài những thiết bị được nêu ở trên còn có những thiết bị đo lường và điều khiển để đảm bảo trong vận hành giám sát và điều khiển thiết bị.

1.3. Những ưu và nhược điểm của trạm GIS so với trạm biến áp thông thường

1.3.1.Những ưu điểm:

Diện tích lắp đặt khoảng 10% so với trạm biến áp thông thường.Trạm GIS có thể lắp đặt nơi dưới lòng đất, trong nhà, khu vực đông dân cư, ven biển, khu công nghiệp, đô thị, đặt gần trung tâm phụ tải để giảm tổn thất truyền tải và phân phối. Trạm GIS không ảnh hưởng bởi khí quyển và môi trường, giảm thiểu mất điện và nâng cao độ tin cậy, chi phí bảo trì thấp. Giảm thiểu nhiễu sóng điện từ với việc nối đất hệ thống đường ống bên ngoài.

1.3.2.Những nhược điểm:

Mặc dù GIS đã được hoạt động trong nhiều năm, rất nhiều vấn đề gặp phải trong thực tế. Đóng cắt gây ra quá điện áp nhanh (Very Fast Transient Overvoltage-VFTO). VFTO có thể gây ra sự cố bên trong GIS và quá độ điện áp ngoài (Transient Enclosure Voltage-TEV) bên ngoài GIS. Hiện tượng phóng điện hồ quang kéo dài sinh ra những chất độc hại của sản phẩm khí SF6, hư hỏng cách điện. Ảnh hưởng quá độ điện trường và quá độ từ trường. Từ trường không đồng đều làm giảm khả năng chịu đựng của thiết bị. Spacer có thể bị hư hỏng khi các sản phẩm của hồ quang à nguyên tử kim loại gây ra.

1.4. Hiện tượng quá điện áp quá độ trong GIS

1.4.1. Các hiện tượng VFT (Very Fast Transient)  trạm  GIS

Các hiện tượng quá độ trong GIS được mô tả theo sơ đồ bên dưới, trong đó hiện tượng VFTO mang mức độ ảnh hưởng nghiêm trọng nhất đến thiết bị GIS và cách điện.[36]

1.4.2. Đặc điểm VFTO

Từ những nhược điểm trên VFTO trong trạm GIS được xem như là vấn đề quan trọng để thiết kế cách điện và phân tích những sự cố  trong GIS. VFTO sinh ra do quá trình đóng cắt sự cố đường dây, sự phóng điện bên trong đường ống. VFTO là sự lan truyền sóng, sóng VFTO sẽ lan truyền ra bên ngoài thông qua sứ xuyên, cáp ngầm, biến dòng…nguy hiểm cho thiết bị bên ngoài nối với GIS, làm hỏng cách điện, nhiễu điện từ làm hư hỏng thiết bị điện tử, ảnh hưởng đến thiết bị điều khiển và bảo vệ.[6]

Ngoài ra việc điều khiển đóng cắt DS và CB thì mức độ sinh ra VFTO do đóng cắt DS lớn hơn do cấu tạo CB có buồng dập hồ quang hạn chế được mức độ VFTO mặc khác tốc độ di chuyển của DS chậm nên khi mở sẽ gây ra phóng điện lặp lại (restrick) trước khi cắt hoàn toàn. Sóng VFTO sẽ lan truyền ra hai phía của tiếp điểm DS, phản xạ lại tại các thiết bị khác trong GIS tạo nên dạng sóng rất phức tạp.[2]

Do trạm GIS nhỏ gọn nên quá trình truyền sóng VFTO xảy ra trong khoảng một vài nano giây và có dãy sóng lan truyền bên trong. Cấu hình GIS cũng ảnh hưởng đến giá trị đỉnh của điện áp quá độ. Vận tốc sóng lan truyền trong quá trình vận hành DS là khoảng 30cm/ns.[8]

Trong trường hợp đường dây chạm đất, điện áp sẽ giảm xuống tại nơi xảy ra chạm đất cũng giống như phóng điện lập lại tại hai tiếp điểm trong quá trình mở DS. Trong trường hợp này có một sóng đột biến được bơm vào. Ví dụ về nguồn đột biến trong GIS thì có hai dạng sóng đột biến được tạo ra và có hai hướng trái chiều nhau về hai phía tiếp điểm DS. Tuy nhiên nếu điểm sự cố xảy ra ở cuối GIS thì có một sóng lan truyền trên thanh cái. [35 ]

1.4.2. Những hiện tượng xảy ra trong quá trình tạo VFTO

1.4.2.1. Phóng điện lặp lại (Restrick) và phóng điện sớm (Prestrick) trong GIS:

Sự dịch chuyển chậm của các tiếp điểm DS sẽ gây ra nhiều phóng điện trong lúc đóng cắt. Hiện tượng “restrick” và “prestrick” xảy ra khi điện áp giữa các tiếp điểm vượt quá mức cách điện của khí SF6 ở giữa chúng. Mõi lần “restrick” và “prestrick” lại sinh ra một tia lửa điện có điện áp bằng với điện áp giữa hai tiếp điểm. Sau khi tia lửa điện bị dập tắt, điện áp phía tải và phía nguồn sẽ bị chênh lệch nhau, tia lửa điện tiếp theo xảy ra khi có sự chênh lệch áp nguồn và tải với điện áp đánh thủng. [8]

Số lượng tia lửa điện phóng ra phụ thuộc vào tốc độ dịch chuyển của DS, phá hủy một cách đột ngột cách điện sẽ làm  tăng độ lớn của bẫy năng lượng (trapped charge) và dạng sóng đi qua trong GIS.[10]

Khi xảy ra hiện tượng đánh thủng cách điện khí SF6 nó được kết hợp lại rất nhanh, vì nó có đặc tính phân cực cao. Vì thuộc tính này thời gian “restrick” và “prestrick”  sẽ tăng lên trong khoảng thời gian nano giây, do đó VFTO chủ yếu là dựa vào thuộc tính của khí SF6.VTFO được tạo ra với độ dốc điện áp và tần số lớn.[17]

Sự đánh thủng khí SF6 bắt đầu là sự bức xạ electron, bức xạ từ trường hay một vài hiện tượng bức xạ electron khác. Những electron này được gia tốc bởi điện trường do đó làm tăng động năng của nó và số lượng electron sẽ tăng lên bởi sự va chạm của chúng.[17]

 1.4.2.2. Bẫy năng lượng (Trapped charge)

Sau khi mở dao cách li sẽ có bẫy điện áp (trap charge voltage) duy trì trên tiếp điểm DS bên phía nguồn. Bẫy năng lượng sẽ phóng ra từ từ qua Spacer và thiết bị khác. Tuy nhiên trong quá trình “restrick” điện áp này cũng gây ảnh hưởng đến sự phát sinh quá điện áp. Giá trị của “trap charge votage” này khoảng 0.3 pu – 0.6 pu. Tuy nhiên đặc tính phối hợp cách điện được yêu cầu phân tích cho trường hợp làm việc xấu nhất  hệ thống vì vậy đặt giả thiết rằng giá trị trap charge voltage là -1 pu điện áp danh định hệ thống, trong khi điện áp phía nguồn là 1  pu và tần số điện áp cao nhất. Điều đó làm chênh lệch điện áp giữa các tiếp điểm của DS trong quá trình xảy ra phóng hồ quang.[10]

1.4.2. Biện pháp giảm VFTO 

Đóng cắt không tải thanh cái trong GIS gây ra nhiều phóng điện sớm (prestrick) và phóng điện lặp lại (restrick) giữa hai tiếp điểm của DS, sinh ra dạng sóng có độ dốc lớn lan truyền trên thanh cái và sóng phản xạ rất nhanh trong hệ thống GIS.

VFTO có biên độ và độ dốc lớn. Để tránh nguy hại do VFTO bằng cách bố trí thiết bị và thực hiện đúng quy trình vận hành DS. Tuy nhiên đó là một khó khăn lớn trong thiết kế và điều khiển thiết bị GIS. Hoặc sử dụng DS tốc độ cao để giảm VFTO, điều này làm giảm sự lan truyền VFTO nhưng không thể giảm được VFT hoàn toàn. Một phương pháp mới là đặt vòng sắt từ trên thanh cái có thể tăng điện kháng cho thanh cái và cản trở sự lan truyền sóng qua, tiêu thụ năng lượng của sóng và giảm được VFTO. [6]

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

2.1. Lịch sử phát triển GIS

Đầu những năm 1920 trạm biến áp với thiết bị đặt trong đường ống kim loại bắt đầu xuất hiện nhưng với cách điện bằng dầu mức cách điện chỉ ở mức trung bình. Để đảm bảo cách điện cao nhất nhiều công trình nghiên cứu về cách điện lấy khí nén làm mục tiêu nghiên cứu chính. Năm 1936 công nghệ cách điện bằng khí nén Freon cấp điện áp 33kV đã giải quyết về những vấn đề cơ bản trên. Freon  là thương hiệu của DuPont là các chất làm lạnh không màu, không mùi, không cháy và không ăn mòn, thành phần chính là các cloroflorocacbon và  hydrocloroflorocacbon. Tuy nhiên những tác động tiêu cực của các cloroflorocacbon và hydrocloroflorocacbon gây ô nhiễm môi trường, đến những năm 1940 cùng với sự phát triển của nghành công nghiệp hóa học, vật lí và khí SF6 được biết đến. Năm 1950 tập đoàn Westinghouse đã phát minh ra CB đầu tiên sử dụng khí SF6 dập tắt hồ quang và là cách điện chính cho công nghệ GIS phát triển đến ngày nay. Trong những năm 1960 các nhà sản xuất lớn như BBC-Calor EMAG, Siemens, Magrini, Merlin Gerin, NEI-Reyrolle, Delle-Alsthom, ABB, Sprecher & Schuh, GEC đã bắt đầu phát triển các sản phẩm dựa trên khí SF6. Trạm GIS đầu tiên trên thế giới được lắp đặt tại Paris cấp điện áp 245kV của  Delle-Alsthom Pháp năm 1958, 420kV năm 1976, 550kV năm 1977 và đầu tiên trên thế giới ở cấp điện áp 800kV năm 1979. Sau đó những nhà sản xuất đi đầu công nghệ GIS khác như ABB, Siemens. ABB lắp đặt trạm GIS cấp điện áp 110kV năm 1965, 170kV năm 1966, 550kV năm 1976, 245kV năm 1978, 800kV năm 1987, 145kV năm 1992, 123kV năm 1997, 1100kV năm 2008. Siemens lắp đặt trạm GIS cấp điện áp 420kV năm 1974, 550kV năm 1976, 800kV năm 1986, 123kV năm 1996, 145kV và 245kV năm 1999. Sprecher & Schuh  lắp đặt trạm GIS cấp điện áp 145kV năm 1971, 220kV năm 1970. GEC lắp đặt trạm GIS cấp điện áp 145kV năm 1982. Ngoài ra còn một số nhà sản xuất ở Châu Á như Hyosung, Toshiba, Hitachi đã lắp đặt GIS ở cấp điện áp 800kV và sản xuất thiết bị GIS lên đến 1100kV. Ngày nay, công nghệ GIS đang được phát triển rộng rãi ở nước ta như  220kV GIS Tao Đàn, 220kV GIS Bình Tân, 220kV GIS Hiệp Bình Phước, 110kV Tao Đàn…

2.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu

Sự phân tích về quá trình quá độ là cần thiết để thiết kế, chọn thiết bị, vận hành và mở rộng hệ thống GIS đáp ứng được tần số cao khi có quá độ xảy ra. Đặc trưng của quá độ  là VFT (Very Fast Transient) trong GIS . VFT gồm có VFTO (Very Fast Transient Overvoltage) và VFTC (Very Fast Transient Current)  dao động ở tần số cao. Nghiên cứu GIS tập trung nhiều vào việc phân tích những ảnh hưởng của VFT. Trong quá trình vận hành DS hoặc sự cố  thì xảy ra VFT trong khoảng thời gian 3 đến 20ns, quá độ điện áp ảnh hưởng đến thiết bị GIS, mạch điều khiển và bảo vệ[3]. Cấu tạo GIS khác nhau thì  mức độ VFT khác nhau. VFTC có thể lên đến vài KA tùy theo vị trí đóng cắt trong hệ thống. VFTO và VFTC gây ra bức xạ điện từ EM (Electromagnetic) và nhiễu điện từ EMI(Electromagnetic Interference) trong suốt quá trình truyền sóng dọc theo khí cách điện thanh cái cũng như tần số sẽ tăng cao khoảng vài MHZ đến 300MHZ[3]. Các trường điện từ quá độ này rò rỉ ra bên ngoài tại các sứ xuyên loại “Gas to air” hoặc đầu cực cáp ngầm, mặt bích cách điện. VFTO có liên quan đến quá trình điều khiển thiết bị và thông số cáp ngầm. Việc che chắn cho mạch điều khiển là hết sức quan trọng bởi vì VFTO gây ra nhiễu mạch điều khiển và có một dạng sóng quá độ phức tạp. Điện áp mạch nhị thứ có thể lên khoảng 100V khi đóng cắt DS. Điện áp trên dây điều khiển tiếp xúc trực tiếp với từ trường tại sứ xuyên thì có thể lên đến 10kV[5]. Vì vậy các tủ điều khiển được che chắn tốt và đặt trong nhà, tuy nhiên cũng có những đoạn dây tiếp xúc với từ trường gây ảnh hưởng đến chất lượng cách điện dây điều khiển.[6]

Trạm GIS có đặc tính khác biệt với trạm biến áp cách điện không khí. Những lỗi trong máy biến áp có liên quan đến xung sét và đóng cắt trong trạm GIS. Quá trình đóng cắt trong trạm GIS sẽ làm quá điện áp nhanh trong trạm làm nguy hiểm đến máy biến áp, thiết bị và cách điện của hệ thống. Quá điện áp do đóng cắt và do sét đánh có thể đẩy nhanh sự lão hóa của cách điện và cuộn dây máy biến áp.[34]

Sóng VFTO dạng bậc thang được hình thành bởi nhiều sự khúc xạ và phản xạ của điện áp tại tất cả các điểm bên trong GIS ở tần số 5MHZ đến 30MHZ [7]. Những thiết bị tần số cao và điện áp quá độ đỉnh bị giới hạn bởi thời gian sụt áp mà dựa trên áp suất khí SF6 và ước tính 15ns với áp suất 0,1 Mpa và chỉ 3ns cho áp suất 0.5Mpa. Đặc tính VFTO là xảy ra ở tần số cao và thời gian ngắn. Dẫn đến dạng sóng đi thời gian tăng lên nhanh. Dạng sóng VFTO có thể khác đáng kể tại một vài điểm cách nhau vài met trong GIS và tần số cao ở một vài điểm lân cận DS. Tần số dao động VFTO phụ thuộc vào chiều dài thanh dẫn mà VFTO đi qua.[ 33]

Quá trình nghiên cứu tập trung vào tính toán VFTO và các biện pháp hạn chế VFTO lan truyền đến thiết bị đầu cuối kết nối với thiết bị GIS trong suốt quá trình đóng cắt. Những nội dung chính từ các nghiên cứu sau:

 Lu Tiechen, Zhang Bo [1] phân tích VFTO trong quá trình đóng cắt trạm GIS 500kV. J.A. Martinez, et al. [2], and J.Meppelink et al. [29] and Alvinson etal. [30] mô tả đặc tính ban đầu của VFT trong suốt quá trình đóng cắt trạm GIS. L.V.Bewley [28] mô phỏng dạng sóng lan truyền trên đường dây truyền tải. Christos A.Christodoulou,  et  al.  [3],  tính toán chống sét trong GIS. V.Vinod Kumar, et al. [4], nghiên cứu đặc tính thiết bị GIS và Grover  Frederick  W  [25] tính toán điện cảm trong GIS. S.A  Boggs,  et  al.  [5]  đo lường từ trường quá độ không vượt quá 2pu khi vận hành DS, xây dựng mô hình tính toán bẫy năng lượng khi mở DS phụ thuộc vào thiết kế thiết bị. Hongsheng  Li,  et  al.  [6]  phân tích ảnh hưởng của thiết bị bảo vệ như thêm vào điện trở,  MOA,  bộ R-C, vòng sắt từ đến thiết bị GIS.  Y.  Shibuya,  et  al.  [7] phân tích quá độ cuộn dây máy biến áp và xây dựng mô hình máy biến áp.  Nobuhiro  Shimoda,  et.al.  [8],  J.  Ozawa,  et.al. [9],  đưa ra các phương pháp giảm VFT do đóng cắt DS. Mr. Z. Haznadar, et al. [11] phát triển mô hình kỹ thuật số thiết bị GIS trong tính toán quá độ từ trường và chỉ ra rằng dòng điện dung không tải thiết bị GIS lớn hơn so với trạm cách điện bằng không khí, sự khác nhau giữa tổng trở sóng, độ dốc từ trường giữa hồ quang restrick và prestrick trong khí SF6 ở áp suất bình thường. Nguyên nhân quá độ và dạng  sóng sét trong thời gian 10ns. DS di chuyển chậm khoảng 1cm/s dẫn đến nhiều restrick và prestrick giữa hai tiếp điểm. H.W.  Dommel  [27]  phát triển mô hình kỹ thuật số các thiết bị không tuyến tính theo thời gian để mô tả quá độ điện từ. S.Ogawa, et al. [13] cải thiện hiện tượng restrick khi đóng cắt DS bằng việc tính toán thanh dẫn sai số nhỏ hơn 5% so với giá trị đo lường thực tế. R.Wiltzmann [14] phát triển mô hình phần tử GIS, tiến hành thí nghiệm với các dạng sóng khác nhau trên mô hình khác nhau gồm Spacer, sứ xuyên... Working Group 33/13-09, CIGREE [24] phân tích ảnh hưởng VFTO đến GIS. S.Yanabu  [15]  thí nghiệm VFTO trong GIS.  Mohana  Rao  and  M.S.Naidu  [16]  xây dựng mô hình phù hợp cho tính toánVFTO với các điện trở khác nhau.  A.  Ardito,  R.  Lorio  and  G.Santagosting [17] phát triển mô hình tụ phân áp cho sứ xuyên để tính toán VFTO. Dr.M.Mohan  Rao,  et  al,  [18][10]thảo luận về VFTO do đóng cắt có liên quan đến VFTC  dẫn đến quá độ EM trong suốt quá trình truyền sóng và ảnh hưởng đến thiết bị xung quanh. N.Fujimotto,  S.J.Croall  and  S.M.Foty  [19]  phân tích quá độ do sự cố trong thời gian nano giây nguyên nhân do phóng điện ra mặt bích cách điện khi áp suất dầu cao. Thời gian VFTO do hiện tượng restrick gây ra. Sự cố đường dây gây ra quá độ do dòng hồ quang nguy hiểm đến cách điện, đưa ra những cải tiến như dùng tụ bù, chống sét, điện trở shunt.Amir  Mansour  Miri  and  Zlatan  Stojkovic  [20]  phân tích những ảnh hưởng về cấu tạo cơ khí, khớp nối trong GIS đến VFTO. Yoshibumi Yamagata, et al. [21] of Tokyo Electric power Co., Japan phân tích VFT trong quá trình đóng cắt DS có gắn thêm điện trở, dao tiếp địa tốc độ cao (high-speed  grounding  switches) ở điện áp 1000kV và Ragaller K.,[26] phân tích chống sét trong hệ thống điện cao áp. Mr. V. VinodKumar, et al. [22] phân tích về số lượng restrick do đóng cắt DS và CB chỉ ra rằng mỗi lần phóng điện là một VFTO. Mr.  Y.  Shibuya,  et  al.  [23]  phân tích VFTO phát ra do đóng cắt và thời gian nhỏ hơn 0.1s ở vài MHZ. Trong trường hợp máy biến áp kết nối trực tiếp với GIS, VFTO có thể bị triệt tiêu trong cuộn dây máy biến áp ở tần số cao. M.Ishikawa,  et  al.  [32]  phân tích sự tăng điện cảm của vỏ thiết bị hay cáp ngầm.

2.3. Những công trình đã được nghiên cứu gần đây

2.3.1. Srecko Bojic, Ivo Uglesic “Researching the Efficiency of Measures for Decreasing the Transient Enclosure Voltage Rise of the Gas Insulated Switchgears”, 2012.

2.3.2. Dlo, Daniel Leo Olason , Teb, Thomas Ebdrup , Ffs, Filipe Faria Da Silva , Clb, Claus Leth Bak “VFT insulation coordination study of a 400 kV GIS” March 12 - 14, 2014.

2.3.3. Zoran Baus , Marinko Barukčić , Stjepan Jonjić “Induced Overvoltages on the SF6 Substation Enclosure Caused by Switching” Volume 2, Number 2, 2011

2.3.4. M. A. Abd-Allah, A. Said, Ebrahim A. Badran “High-Frequency Spectrum Analysis of VFTO Generated Inside Gas Insulated Substations” 2013.

2.3.5. Mariusz Stosur, Marcin Szewczyk, Wojciech Piasecki, Marek Florkowski, Marek Fulczyk “GIS  Disconnector   S w itching   Operation - VFTO Study” 2010

2.3.6. Tomasz Kuzeck, Marek Flokcoki “Modeling of overvoltages in gas insulated substations” ISSN 0033-2097, R. 88 NR 4a/2012.

2.3.7. MA Abd-Allah, A Said, Ebrahim A Badran “New Techniques for Disconnector Switching VFT Mitigation in GIS” Vol. 4, No. 2, April 2014, pp. 179~192  ISSN: 2088-8708.

2.3.8. Kejian SHI, Xin LIN, Jianyuan XU “Design of Permanent Magnet Motor  Actuator Used in 550kV GIS Disconnector” School of electrical engineering, Shenyang University of Technology, Shenyang, Liaoning 110870, China.

2.3.9. WANG Na1,, LIN Xin, XU Jianyuan “Arcing model of GIS switching and its effect on VFTO” (1. School of electrical engineering,Shenyang University of Technology, ShenYang 110870; 2. School of Information Engineering,Shenyang University of Chemical Technology, ShenYang 110142)

2.3.10. A. Said, Ebrahim A. Badran, M. A. Abd-Allah “Mitigation of Very Fast Transient Overvoltages at the More Sensitive Points in Gas-Insulated Substation” International Journal on Electrical Engineering and Informatics ‐ Volume 4, Number 3, October 2012.

2.3.11. Dai Hang, Liu Xiaofan, and Zhang Weidong “Simulation of VFTO by ATP/EMTP with Various Arc Models” School of Electrical and Electronic Engineering, NCEPU, Beijing, China, 10.22.06.

2.3.12. V. Vinod Kumar, Joy Thomas M., and M. S. Naidu “Influence of Switching Conditions on the VFTO Magnitudes in a GIS” IEEE Transactions On Power  On Power  Delivery, VOL. 16, NO. 4, OCTOBER 2001.

2.3.13. S.M.Hassan.Hosseini, Hamed.Imani, S.M.Hosseini.Bafghi “Capacitive voltage and current induction phenomena in GIS substation” IOSR Journal of Electrical and Electronics Engineering (IOSR-JEEE)e-ISSN: 2278-1676,p-ISSN: 2320-3331,  Volume 6, Issue 5 (Jul. - Aug. 2013), PP 74-79.

2.3.14. CHEN Weijiang, YAN Xianglian, WANG Shaowu, WANG Chengyu, LI Zhibing, DAI Min 3 “Recent Progress in Investigations on Very Fast Transient Overvoltage in Gas Insulated Switchgear” Vol.31 No.31 Nov.5, 2011.

2.3.15. U. RIECHERT*, M. BÖSCH , J. SMAJIC, A. SHOORY “Mitigation of  Very Fast Transient Overvoltages in Gas Insulated UHV Substations” CIGRE 2012.

2.3.16. A. Tavakoli*, A. Gholami* “Mitigation of Transient  Overvoltages Generated  Due to Switching Operations and Lightning in Gas-Insulated Substation (GIS) Without Extra Limiter” Iranian Journal of Electrical & Electronic Engineering, Vol. 7, No.3, Sep. 2011.

2.3.17. Qingmin Li, Member, IEEE, and Minglei Wu “Simulation Method for the Applications of Ferromagnetic Materials in Suppressin High-Frequency Transients Within GIS” January 27, 2006.

2.3.18. Yinbiao Shu, Senior Member, IEEE, Weijiang Chen, Senior Member, IEEE,Zhibing Li, Min Dai, Chengrong Li, Senior Member, IEEE, Weidong Liu, and Xianglian Yan “Experimental Research on Very-Fast Transient Overvoltage in 1100-kV Gas-Insulated Switchgear” IEEE Transactions On Power  On Power  Delivery, VOL. 28, NO. 1, JANUARY 2013.

2.3.19. S.A. Boggs, F.Y. Chu and N. Fujimoto “Disconnect Switchinduced Transients And Trapped Charge In Gas-Insulated SubstationS” IEEE Transactions on Power Apparatus and Systems, Vol. PAS-101, No. 10 October 1982.

2.3.20. D.S. Pinches , M. A. Al-Tai “Very Fast Transient Overvoltages Generated by Gas Insulated Substations”

2.3.21. Y. Yamagata , K. Tanaka, S. Nishiwaki , N. Takahashi , T. Kokumai “Suppression of VFT in 1100kV GIS by Adopting Resistor Filted Conection” IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 11. No. 2, April 1996.

2.3.22. C.Y. Lui , J. Hiley “Computational study of very fast transients in GIS with special reference to effects of trapped charge and risetime on overvoltage amplitude” IEE Proc.-Gener. Trunsm. Distrib., Vol. 141, No. 5, September 19Y4.

2.3.23.  V. Vinod Kumar, Joy Thomas M., and M. S. Naidu “Influence of Switching Conditions on the VFTO Magnitudes in a GIS” IEEE Transactions On Power  On Power  Delivery, VOL. 16, NO. 4, OCTOBER 2001.

2.3.24. Meng Tao，Lin Xin，Xu Jianyuan “The Effect of GIS Apparatus Parameter on Very Fast transient Over-voltage” 2008 International Conference on High Voltage Engineering and Application, Chongqing, China, November 9-13, 2008.

2.3.25. TIAN Chi, LIN Xin, XU Jianyuan, GENG Zhen-xin “Comparison and Analysis on Very Fast Transient Overvoltage Based on 550kV GIS and 800kV GIS” 2008 International Conference on High Voltage Engineering and Application, Chongqing, China, November 9-13, 2008.

2.3.26.  D. Povh, H. Schmitt, 0. Volcker and R. Wltzmann “Modelling And Analysis Guidelinis For VFT” IEEE Transactions on Power Delivery, Vol. 11, No. 4, October 1996.

2.3.27. Juan A. Martinez “Statistical Assessment of Very Fast Transient Overvoltages in Gas Insulated Substations” 2000 IEEE.

2.3.28. J. Amamathl, D.R.K. Pam"saz, , K. Narasimharao*, B.P.Singh3and K.D. Shrivastava “Very fast transient over-voltages and transient enclosure voltages in gas insulted substations” 2003 Annual Report Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena.

2.3.29. M. Mohana Rao, M. Joy Thomas, and B. P. Singh “Frequency Characteristics of Very Fast Transient Currents in a 245-kV GIS” IEEE Transactions On Power  Delivery, VOL. 20, NO. 4, OCTOBER 2005.

2.3.30. Lu Tiechen , Zhang Bo “Calculation of Very Fast Transient Overvoltages in GIS” 2005 IEEE/PES Transmission and Distribution.

2.3.31. Shigemitsu Okabe, Sadayuki Yuasa andShuhei Kaneko. “Evaluation of Breakdown Characteristics of Gas Insulated Switchgears for Non-standard Lightning Impulse Waveforms - Analysis and Generation Circuit of Non-standard Lightning Impulse Waveforms in Actual Field” Manuscript received on 14 April 2006, in final form 11 August 2006.

2.3.32. IEEE Transactions On Electromagnetic Compatibility, VOL. 49, NO. 2, MAY 2007 “Electromagnetic Field Emission From Gas-to-Air Bushing in a GIS During Switching Operations” M. Mohana Rao, M. Joy Thomas, and B. P. Singh.

2.3.33. IEEE Transactions On Power Delivery, VOL. 22, NO. 3, JULY 2007 “Transients Induced on Control Cables and Secondary Circuit of Instrument Transformers in a GIS During Switching Operations” M. Mohana Rao, M. Joy Thomas, and B. P. Singh.

2.3.34. IEEE Transactions On Power Delivery, VOL. 23, NO. 4, OCTOBER 2008 “Shielding Effectiveness of the Gas-Insulated Bus Duct for Transient EM Fields Generated in a GIS During Switching Operations” Manuscrip treceived August 8, 2006; revised August 16, 2007.