摘要：针对航空线路系统故障电弧检测问题,在分析故障电弧的成因和基本特征的基础上,设计一种基于小波分析的故障电弧检测算法。分析基于Schavemaker电弧模型的交流串联故障电弧发生电路,采用sym5小波对故障电弧电流数据进行分解,提取出电流的高频部分,并提出基于高频分量d_3标准差的故障电弧检测方法,基于Simulink对该算法进行仿真验证。仿真结果表明:该方法比传统的小波分解后直接设定阈值检测故障电弧方法区分度高,能快速准确地确定故障电弧的存在,为工程实践提供有益参考。

摘要：文中从微观粒子动力学特性出发,以特高压GIS(gas insulated switchgear,GIS)隔离开关为研究对象,建立隔离开关SF_(6)放电数学模型,分析气室结构和操作特性对电弧电阻的影响,计算得到隔离开关操作下触头间隙多次重复击穿VFTO全波频暂态特性,并与实测波形进行对比,结果表明:隔离开关电弧放电模型受触头间隙电场结构及操作速度影响,当间隙距离由1 cm上升至9 cm时,流注发展时间由10.32 ns上升至90.22 ns,电弧电阻最大下降速率与燃弧电阻至分别由1.17×10;Ω/ns和0.71Ω增大至9.36×10;Ω/ns和20.22Ω;以分闸操作为例,对比分析多次重击穿下的VFTO仿真波形与实测波形,二者击穿次数,残余电压,最大幅值,以及波形陡度等参数基本一致,误差在1.36%~9.98%之间,单次击穿波形在6.8、19.6 MHz和33.2 MHz频率段上的电压分量具有较高的吻合度。隔离开关电弧放电模型能够充分考虑隔离开关气室结构和操作特性等因素,更好的指导隔离开关工程设计需求。

摘要：针对光伏直流系统汇流箱内传统断路器分断燃弧剧烈、触头烧蚀严重等问题,提出了一种基于振荡回路的光伏直流断路器拓扑。该拓扑结构可有效抑制故障电流增长速度,实现对燃弧的有效控制。同时,利用系统电源为振荡支路自充电,避免了烦琐的充电步骤,提高了断路器的可靠性。为了进一步提升性能,采用晶闸管器件转移故障电流,抑制分断燃弧。为加快故障电流的分断速度并降低机械开关绝缘要求,增设了接地引流二极管和反并联晶闸管支路,配合振荡支路及耗能支路实现故障电流快速换流与阻断。对所提断路器拓扑结构进行原理分析和参数设计,利用MATLAB/Simulink搭建直流断路器模型进行仿真验证,同时进行了小电流开断的初步试验验证。结果表明该拓扑与传统光伏断路器相比可显著抑制燃弧、加快熄弧速度,能够有效降低汇流箱火灾隐患、提高光伏系统运行可靠性。

摘要：基于LC振荡换流的机械式直流断路器能够抑制开断电弧,可靠切除故障线路,保障系统安全运行。为分析机械式直流断路器拓扑参数对其开断的影响,基于人工过零点抑弧原理,在MATLAB/Simulink中搭建直流断路器仿真模型,分析不同模型下电弧抑制效果。在此基础上,针对断路器不同换流方式下的拓扑参数进行电弧抑制仿真,讨论可控参数与不可控参数对燃弧时长的影响。仿真结果表明,在强制振荡与自激振荡换流方式下可控参数对燃弧时长的影响不同,电弧时间常数、电弧散热功率等不可控参数对燃弧时长影响相同。该研究成果可为直流断路器抑弧拓扑设计提供有效参考。

摘要：在流注放电理论的基础上,该文从微观粒子的动力学特性出发,研究隔离开关触头间隙放电机理,建立cm级间隙电弧击穿及高频过电压下介质恢复过程的流体数学模型。搭建隔离开关电弧特性实验平台,对比分析仿真与实验波形的特征参数及频率分布,结果表明,击穿过程中,电弧电阻的变化规律由空间电子数密度与电场强度决定,0~1.7ns内电弧电阻下降率较大,随后逐渐变缓,10.89ns放电通道完全导通,电弧电阻减小至0.02Ω,随后气体介质开始恢复,并受电源电压特性决定。仿真电压波形参数与实测数据误差范围为2%~10%。因此,流体数学模型能够科学地解释隔离开关触头间隙微观粒子的动态发展过程,将线路电压特性、放电结构特征与电弧微观发展过程相结合,为指导隔离开关设计提供理论依据。

摘要：开关电器的电弧开断特性是开关电器设计和研制的关键。为了分析断路器开断现象利用M ATLAB软件对开关电器电弧开断进行仿真计算。给出了M ayr和C ass ie电弧模型方程式,阐述了在M ATLAB软件平台上构建电弧模型的原理与方法,最后用M ayr电弧模型对高压断路器电弧开断进行了实例计算。结果表明,这一方法对开关电器电弧开断的定性分析是实用的和有效的。

摘要：在特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)的计算与仿真中隔离开关电弧模型起着关键性作用,文中针对电弧发展过程中电弧电阻的变化趋势,将隔离开关电弧模型分为三个阶段来考虑,由此设计了一种新型动态电弧模型.采用电磁暂态仿真软件ATP-EMTP结合某实际1000 kV气体绝缘变电站(Gas Insulation Substation,GIS)搭建出了本次仿真电路,并将所设计的动态电弧模型与传统的时变电阻模型进行了仿真对比.结果显示,该文设计的动态电弧模型是适用的,且相对于传统的时变电阻模型来说能更好地模拟电弧过程.

摘要：气体绝缘变电站(GIS)中快速暂态过电压(VFTO)严重影响相关设备的安全运行和绝缘强度设计,在仿真计算中,用合理的电弧模型得到较为准确的VFTO波形就显得尤为重要。本文提出虚拟电感电弧模型,结合某1 000kV GIS变电站,通过与其他电弧模型对比,对GIS内部关键设备处的VFTO做了详细的研究,并研究了仿真步长对VFTO的影响。结果表明,虚拟电感模型是考虑弧道电感特性的电弧电阻模型的继续,相比于时变电阻模型和定值电阻电弧模型,考虑了弧道电感特性,并且解决了考虑弧道电感特性的电弧电阻模型中动态电感难以搭建并且影响系统稳定性的问题,在VFTO的研究中,适合在考虑电弧电感特性时使用。

摘要：气体绝缘开关设备(GIS)内隔离开关开合小电流时会产生特快速暂态过电压(VFTO),其具有幅值高、波前时间短、频率高、多次连续脉冲等特点,会严重威胁GIS运行安全,损坏经油气套管直接连接的变压器绕组。VFTO特性是变电站内设备布置、绝缘配合的基础,也是GIS隔离开关设计的重要依据。建立准确的SF_(6)短间隙小电流电弧电阻模型是仿真研究的关键所在,分析比较当前常用的几种电弧电阻模型的优缺点,搭建基于Mayr黑盒模型原理的Mayr电弧模型并给出了相应的ATP-EMTP自定义模型代码。为了提高求解速度,利用欧拉公式结合等价无穷小替换的方法将一阶微分方程转化为代数运算,提高仿真计算效率。

摘要：绝缘子形状对污闪电压的影响──利用电弧模型进行研究从试验现场和实验室的实验观察可知，直流线路中运行的绝缘子，其几何形状（直径和型面轮廓）对污闪电压的影响，比交流线路更大。该文分析和研究了具体的影响，并把电弧模型应用在这一研究工作中，突出的特点是能在电...