低压短间隙电弧故障建模与仿真
发布时间：2022-12-23 23:05
随着经济的发展和人们生活水平的提高,配电系统互联水平也在不断的提升,由此带来的电弧事故隐患已不容忽视,低压电弧放电的危险性越来越受到人们的重视。如何保证在日常操作和电气设备带电检修时的人身和设备安全,及如何建立精确合理的电弧事故的灾害预防体系,已引起国内外工业界及学术界的广泛关注,建立并完善电弧危害的计算评价标准及个人保护设备（PPE）等级的相关规定亟待解决。电弧电压作为抑制电弧放电的关键因素,与绝缘距离和再击穿电压大小的确定密切相关。虽然人们已经将注意力集中在电弧放电危害的计算以及合适的个人保护设备的选择上,电弧的物理特性却没有得到多少关注。对高压长间隙电弧故障进行的相关研究较多,对具有动态特性的中低压电弧故障的研究较少。本文充分讨论了中低压短间隙电弧的动态特性。首先,本文从理论上介绍了电弧的基本概念、形成、组成、分类等电弧的物理特性以及影响电弧特性的不同因素,根据电弧的物理特性分别对交直流电弧的伏安特性及其燃烧与熄灭进行了详细分析,在交直流电弧试验的基础上总结了电弧的伏安特性。然后,本文分别从电弧电流、电弧能量以及电弧电压等方面介绍了电弧的建模,重点分析了一些经典的电弧经验模型和黑...
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 电弧的国内外研究历史与现状
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 电弧物理特性
2.1 概述
2.2 电弧的形成、组成及分类
2.2.1 电弧的形成
2.2.2 电弧的组成
2.2.3 电弧的分类
2.3 电弧的特性分析
2.3.1 直流电弧的特性分析
2.3.2 交流电弧的特性分析
2.3.3 电弧的伏安特性
2.3.4 影响电弧特性的因素
2.4 本章小结
第三章 电弧模型推导
3.1 概述
3.2 电弧建模方法
3.3 电弧电流及能量模型
3.4 电弧电压经验模型
3.5 低压短间隙电弧电压梯度模型
3.5.1 电弧模型的一般形式
3.5.2 Cassie电弧模型
3.5.3 Mayr电弧模型
3.5.4 低压短间隙电弧电压梯度模型
3.6 本章小结
第四章 电弧的磁流体动力学仿真
4.1 概述
4.2 假设条件
4.3 控制方程
4.4 计算网格
4.5 参数设置
4.6 仿真流程
4.7 本章小结
第五章 简化的电弧电压梯度模型
5.1 电弧MHD仿真案例研究
5.2 简化的电弧电压梯度模型
5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]开关电弧仿真数学模型研究进展[J]. 王蕾,陈乐生. 电工材料. 2013(03)
[2]考虑喷口烧蚀影响的高压断路器电弧仿真(英文)[J]. JIANG Xu,ZHONG Jianying,ZHANG Youpeng,ZHANG Gaochao,LI Xingwen,JIA Shenli. 高电压技术. 2013(04)
[3]高压SF6断路器三维动态电弧仿真[J]. 曹云东,纪腾飞,刘晓明,赵兴海. 沈阳工业大学学报. 2012(02)
[4]基于热浮力–磁场力结合的并联间隙电弧运动模型[J]. 司马文霞,谭威,杨庆,罗兵,李立浧. 中国电机工程学报. 2011(19)
[5]低压断路器电弧仿真试验和研究[J]. 李兴文,陈德桂,汪倩. 低压电器. 2010(24)
[6]空气开关电弧仿真技术及其应用的研究[J]. 王伟宗,吴翊,荣命哲,杨飞,周庆庆. 低压电器. 2010(05)
[7]利用电弧动态数学模型的低压断路器开断过程仿真分析[J]. 季良,陈德桂,刘颖异,李兴文,纽春萍. 中国电机工程学报. 2009(21)
[8]绝缘子串并联间隙的工频大电流燃弧试验[J]. 葛栋,冯海全,袁利红,刘健,张翠霞,李红. 高电压技术. 2008(07)
[9]天广直流马窝侧接地极线路招弧角运行分析[J]. 刘更生,郑扬亮,冉学彬. 电网技术. 2007(S2)
[10]低压断路器中空气电弧重击穿现象的仿真与实验研究[J]. 杨茜,荣命哲,吴翊,孙志强. 中国电机工程学报. 2007(06)
博士论文
[1]低压电器电弧仿真研究[D]. 李新福.河北工业大学 2004
硕士论文
[1]直流接地极招弧角熄弧能力研究[D]. 徐志坚.华中科技大学 2015
[2]小电流接地系统单相电弧接地建模研究[D]. 于然.西安科技大学 2012
[3]低压电弧故障断路器的研究与实现[D]. 郭云微.杭州电子科技大学 2012
[4]降低配网防雷间隙建弧率及电弧重燃率的方法研究[D]. 王锟.广西大学 2008
本文编号：3725582
【文章页数】：69 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 绪论
1.1 研究工作的背景与意义
1.2 电弧的国内外研究历史与现状
1.3 本文的主要贡献与创新
1.4 本论文的结构安排
第二章 电弧物理特性
2.1 概述
2.2 电弧的形成、组成及分类
2.2.1 电弧的形成
2.2.2 电弧的组成
2.2.3 电弧的分类
2.3 电弧的特性分析
2.3.1 直流电弧的特性分析
2.3.2 交流电弧的特性分析
2.3.3 电弧的伏安特性
2.3.4 影响电弧特性的因素
2.4 本章小结
第三章 电弧模型推导
3.1 概述
3.2 电弧建模方法
3.3 电弧电流及能量模型
3.4 电弧电压经验模型
3.5 低压短间隙电弧电压梯度模型
3.5.1 电弧模型的一般形式
3.5.2 Cassie电弧模型
3.5.3 Mayr电弧模型
3.5.4 低压短间隙电弧电压梯度模型
3.6 本章小结
第四章 电弧的磁流体动力学仿真
4.1 概述
4.2 假设条件
4.3 控制方程
4.4 计算网格
4.5 参数设置
4.6 仿真流程
4.7 本章小结
第五章 简化的电弧电压梯度模型
5.1 电弧MHD仿真案例研究
5.2 简化的电弧电压梯度模型
5.3 本章小结
第六章 全文总结与展望
6.1 全文总结
6.2 后续工作展望
致谢
参考文献
攻读硕士学位期间取得的成果
【参考文献】：
期刊论文
[1]开关电弧仿真数学模型研究进展[J]. 王蕾,陈乐生. 电工材料. 2013(03)
[2]考虑喷口烧蚀影响的高压断路器电弧仿真(英文)[J]. JIANG Xu,ZHONG Jianying,ZHANG Youpeng,ZHANG Gaochao,LI Xingwen,JIA Shenli. 高电压技术. 2013(04)
[3]高压SF6断路器三维动态电弧仿真[J]. 曹云东,纪腾飞,刘晓明,赵兴海. 沈阳工业大学学报. 2012(02)
[4]基于热浮力–磁场力结合的并联间隙电弧运动模型[J]. 司马文霞,谭威,杨庆,罗兵,李立浧. 中国电机工程学报. 2011(19)
[5]低压断路器电弧仿真试验和研究[J]. 李兴文,陈德桂,汪倩. 低压电器. 2010(24)
[6]空气开关电弧仿真技术及其应用的研究[J]. 王伟宗,吴翊,荣命哲,杨飞,周庆庆. 低压电器. 2010(05)
[7]利用电弧动态数学模型的低压断路器开断过程仿真分析[J]. 季良,陈德桂,刘颖异,李兴文,纽春萍. 中国电机工程学报. 2009(21)
[8]绝缘子串并联间隙的工频大电流燃弧试验[J]. 葛栋,冯海全,袁利红,刘健,张翠霞,李红. 高电压技术. 2008(07)
[9]天广直流马窝侧接地极线路招弧角运行分析[J]. 刘更生,郑扬亮,冉学彬. 电网技术. 2007(S2)
[10]低压断路器中空气电弧重击穿现象的仿真与实验研究[J]. 杨茜,荣命哲,吴翊,孙志强. 中国电机工程学报. 2007(06)
博士论文
[1]低压电器电弧仿真研究[D]. 李新福.河北工业大学 2004
硕士论文
[1]直流接地极招弧角熄弧能力研究[D]. 徐志坚.华中科技大学 2015
[2]小电流接地系统单相电弧接地建模研究[D]. 于然.西安科技大学 2012
[3]低压电弧故障断路器的研究与实现[D]. 郭云微.杭州电子科技大学 2012
[4]降低配网防雷间隙建弧率及电弧重燃率的方法研究[D]. 王锟.广西大学 2008
本文编号：3725582
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3725582.html
