GIS设备VFTO仿真中隔离开关电弧模型的研究

论文摘要

在VFTO仿真计算中对隔离开关操作过程中产生的电弧的精确描述程度,是影响VFTO计算精度的关键因素。现行仿真计算中常用的隔离开关电弧电阻模型无法对电弧发展过程中各状态量的变化情况进行深入模拟,因而,对隔离开关操作过程中产生的高频电弧进行充分等效,对于提高VFTO仿真计算精度很有必要。本文在分析对比现有各电弧模型的基础上,采用Mayr电弧模型反映小电流模式下电弧发展过程中弧道电阻的变化状况,对电弧进行较完善的仿真计算。将Mayr电弧模型对文献中现有实验数据进行模拟仿真,验证了该电弧模型的可行性。此外,本文以实验室现有126kV GIS实验平台为基础,根据实验结果,构造了基于Mayr电弧模型的仿真计算模型对该实验平台暂态过程进行仿真,并将仿真结果与实验结果进行对比,两者可较好的吻合,从而验证了所建立的Mayr电弧模型具有一定的可行性。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 概述
• 1.2 国内外GIS中VFTO的研究现状
• 1.3 电弧模型的研究现状
• 1.4 问题的提出
• 1.5 论文的主要工作
• 第二章 VFTO仿真计算中电弧电阻模型比较分析
• 2.1 电弧模型研究
• 2.1.1 开关电弧模型的研究
• 2.1.2 短路故障电弧模型研究
• 2.1.3 电弧动态模型研究
• 2.2 各电弧模型对比分析
• 2.2.1 简化的电弧模型
• 2.2.2 与时间有关的电弧模型
• 2.2.3 Cassie和Mayr电弧模型
• 2.3 Cassie和Mayr电弧模型详细介绍及比较
• 2.3.1 物理数学模型
• 2.3.2 Cassie的电弧动态模型
• 2.3.3 Mayr的电弧动态模型
• 第三章 ATP中电弧仿真模型的建立
• 3.1 仿真工具介绍
• 3.1.1 电力系统数字仿真及ATP-EMTP
• 3.1.2 MODELS模型简介
• 3.2 GIS部件等效模型及参数
• 3.3 Mayr电弧模型的验证
• 3.3.1 电弧的物理特性
• 3.3.2 仿真计算模型
• 第四章 GIS中电弧实验平台的搭建及仿真分析
• 4.1 GIS电弧实验平台的建立
• 4.1.1 试验装置
• 4.1.2 测量装置
• 4.1.3 试验内容
• 4.1.4 试验结果
• 4.2 基于实验的电弧数值仿真计算
• 4.2.1 电弧特性的试验获得
• 4.2.2 126kVGIS元件等效参数
• 4.2.3 各电弧模型试验仿真对比分析
• 4.2.4 将Mayr模型应用于电弧仿真
• 4.3 仿真结果与实验结果对比分析
• 第五章 结论
• 参考文献
• 致谢
• 附录1
• 附录2
• 在学期间发表的学术论文和参加科研的情况