于GIS的某些優(yōu)點(diǎn)，如可靠性高、維修周期長(zhǎng)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(jí)的操作過電壓，稱之為快速暫態(tài)過電壓(VFTO).

80年代以來，國(guó)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(jiǎn)稱TGPR)效應(yīng)，暫態(tài)電磁場(chǎng)和電磁干擾等問題以及絕緣對(duì)這科陡波前過電壓耐受能力等方面的研究。1998年國(guó)際上還組織了由多國(guó)實(shí)驗(yàn)室參加的強(qiáng)大探究隊(duì)伍來主攻此課題，并對(duì)VFTO對(duì)一次設(shè)備絕緣的影響及對(duì)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(guó)內(nèi)高電壓等級(jí)GIS的普及使用，電力系統(tǒng)受VFTO的影響也越來越突出，我國(guó)學(xué)術(shù)界也在這方面進(jìn)行了大量的研究。國(guó)內(nèi)外對(duì)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(duì)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(chǎng)實(shí)測(cè)的數(shù)據(jù)，因此都無法滿足對(duì)VFTO的研究.

針對(duì)GIS中VFTO的測(cè)量不同于常規(guī)的沖擊電壓測(cè)量，它具有許多特殊性。VFTO的上升時(shí)間很短，測(cè)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(duì)測(cè)量?jī)x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(jí)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。