VFTO的全时段仿真与实测对比研究

发布时间：2021-04-08 21:49

　　隔离开关操作过程中,动静触头两端距离的变化会导致二者之间的介质被击穿,产生电弧放电现象。随着开关动作的持续电弧的状态在燃弧和熄弧之间反复交替,产生重燃现象,而电弧的反复重燃会在回路中产生特快速暂态过电压（Very Fast Transient Overvoltage,VFTO）。为了研究实际情况下电弧的反复重燃过程,在以往研究的单次燃弧基础上,弄清多次燃弧过程的电弧电压的变化规律。文章对VFTO的典型波形进行了理论分析,并在优化基于逻辑判断的电弧重燃仿真模型的基础上将仿真数据与实际现场测得的VFTO数据进行对比,验证了该电弧全时段仿真模型的正确性。研究发现电弧多次重燃导致VFTO的电压波形发展趋势类似"台阶"状,未考虑残余电荷影响时过电压幅值最大约为1. 7 p. u.,单次燃弧持续最长时间约为8 ms,整体振荡衰减波过程的频率约为0. 5MHz,超高频频率约为25 MHz,高频频率约为6. 5 MHz。 

【文章来源】：电测与仪表. 2020,57(14)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

隔离开关切合容性负载电路简化图

文献[10]提出的电弧燃弧的逻辑判断模型较为详细，包括重燃和熄弧模块的具体判断逻辑。但各模块间的逻辑连接语言没有仔细介绍，另外在熄弧的判断上用于区分工频过零和高频振荡过零的情况的逻辑不够合理，高频振动过零即存在高频截流现象(见图2)，就是高频振荡过程中当电流小于一定的截流值时电流被强制过零[11-14]。在逻辑判断中设置判断语言为当电流小于这一值时默认电流强制过零，同时由于高频截流现象一般发生在电流快要自然过零的前夕，所以为了使判断模型更加合理，此时设置的判断语言为:二者中有一个发生就认为电流过零。SF6介质环境下的截流值是由隔离开关气室本身的结构以及外电路等诸多因素共同决定的，根据文献[11]提出SF6断路器截流值的估算思路，取SF6隔离开关高频截流值为:

根据文献[15-16]提出的逻辑判断思路结合提出的高频截流优化模型，得出判断电弧熄灭和重燃的逻辑判断模块，如图3所示。图3为该逻辑部分在仿真模型中的实现模块，图中圆圈内的量为输入量，包括断口两端电压U1、U2，电弧电流i和断口介质恢复电压Ub，其中Ub由介质自身性质和刀闸分合速度相关。框表示判断模块，满足某一条件就取对应的值。标注or的红框代表判断的逻辑是:两个输入量都大于零则输出为1，否则输出为零。

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3126337