VFTO的全時段仿真與實測對比研究
發(fā)布時間:2021-04-08 21:49
隔離開關操作過程中,動靜觸頭兩端距離的變化會導致二者之間的介質被擊穿,產生電弧放電現(xiàn)象。隨著開關動作的持續(xù)電弧的狀態(tài)在燃弧和熄弧之間反復交替,產生重燃現(xiàn)象,而電弧的反復重燃會在回路中產生特快速暫態(tài)過電壓(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)。為了研究實際情況下電弧的反復重燃過程,在以往研究的單次燃弧基礎上,弄清多次燃弧過程的電弧電壓的變化規(guī)律。文章對VFTO的典型波形進行了理論分析,并在優(yōu)化基于邏輯判斷的電弧重燃仿真模型的基礎上將仿真數(shù)據(jù)與實際現(xiàn)場測得的VFTO數(shù)據(jù)進行對比,驗證了該電弧全時段仿真模型的正確性。研究發(fā)現(xiàn)電弧多次重燃導致VFTO的電壓波形發(fā)展趨勢類似"臺階"狀,未考慮殘余電荷影響時過電壓幅值最大約為1. 7 p. u.,單次燃弧持續(xù)最長時間約為8 ms,整體振蕩衰減波過程的頻率約為0. 5MHz,超高頻頻率約為25 MHz,高頻頻率約為6. 5 MHz。
【文章來源】:電測與儀表. 2020,57(14)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
隔離開關切合容性負載電路簡化圖
文獻[10]提出的電弧燃弧的邏輯判斷模型較為詳細,包括重燃和熄弧模塊的具體判斷邏輯。但各模塊間的邏輯連接語言沒有仔細介紹,另外在熄弧的判斷上用于區(qū)分工頻過零和高頻振蕩過零的情況的邏輯不夠合理,高頻振動過零即存在高頻截流現(xiàn)象(見圖2),就是高頻振蕩過程中當電流小于一定的截流值時電流被強制過零[11-14]。在邏輯判斷中設置判斷語言為當電流小于這一值時默認電流強制過零,同時由于高頻截流現(xiàn)象一般發(fā)生在電流快要自然過零的前夕,所以為了使判斷模型更加合理,此時設置的判斷語言為:二者中有一個發(fā)生就認為電流過零。SF6介質環(huán)境下的截流值是由隔離開關氣室本身的結構以及外電路等諸多因素共同決定的,根據(jù)文獻[11]提出SF6斷路器截流值的估算思路,取SF6隔離開關高頻截流值為:
根據(jù)文獻[15-16]提出的邏輯判斷思路結合提出的高頻截流優(yōu)化模型,得出判斷電弧熄滅和重燃的邏輯判斷模塊,如圖3所示。圖3為該邏輯部分在仿真模型中的實現(xiàn)模塊,圖中圓圈內的量為輸入量,包括斷口兩端電壓U1、U2,電弧電流i和斷口介質恢復電壓Ub,其中Ub由介質自身性質和刀閘分合速度相關?虮硎九袛嗄K,滿足某一條件就取對應的值。標注or的紅框代表判斷的邏輯是:兩個輸入量都大于零則輸出為1,否則輸出為零。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子式電流互感器電磁抗干擾仿真與測試[J]. 劉志恒,段雄英,廖敏夫,鄒積巖. 高電壓技術. 2017(03)
[2]VFTO計算中隔離開關燃弧模型探究[J]. 田蕓,吳細秀,張歡. 高壓電器. 2013(05)
[3]氣體絕緣開關設備中特快速瞬態(tài)過電壓研究的新進展[J]. 陳維江,顏湘蓮,王紹武,王承玉,李志兵,戴敏,李成榕,劉衛(wèi)東,陳海波,張喬根,魏光林,張猛. 中國電機工程學報. 2011(31)
[4]特高壓GIS特快速暫態(tài)過電壓試驗重復擊穿過程研究[J]. 劉衛(wèi)東,汪林森,陳維江,戴敏,李志兵,岳功昌. 高電壓技術. 2011(03)
[5]多次重燃弧VFTO的仿真隔離開關模型研究[J]. 李良書,趙宏博,楊蘭均,張建革. 電氣技術. 2010(S1)
[6]隔離開關分、合空載母線仿真分析[J]. 郝建成,田勇,金鑫. 東北電力技術. 2009(05)
[7]三相分體式GIS一次系統(tǒng)VFTO的建模與計算[J]. 張重遠,高樹國,李春燕. 高壓電器. 2006(06)
[8]超高壓 GIS 中快速暫態(tài)過電壓造成危害的原因分析[J]. 史保壯,李智敏,張文元,邱毓昌. 電網技術. 1998(01)
[9]GIS中的快速暫態(tài)現(xiàn)象[J]. 何善慶. 高壓電器. 1995(02)
碩士論文
[1]GIS設備開關操作引起的電磁騷擾問題及抑制技術研究[D]. 錢佳斌.東南大學 2016
[2]66kV干式空心并聯(lián)電抗器切斷過電壓及其保護[D]. 楊飛.哈爾濱理工大學 2015
本文編號:3126337
【文章來源】:電測與儀表. 2020,57(14)北大核心
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
隔離開關切合容性負載電路簡化圖
文獻[10]提出的電弧燃弧的邏輯判斷模型較為詳細,包括重燃和熄弧模塊的具體判斷邏輯。但各模塊間的邏輯連接語言沒有仔細介紹,另外在熄弧的判斷上用于區(qū)分工頻過零和高頻振蕩過零的情況的邏輯不夠合理,高頻振動過零即存在高頻截流現(xiàn)象(見圖2),就是高頻振蕩過程中當電流小于一定的截流值時電流被強制過零[11-14]。在邏輯判斷中設置判斷語言為當電流小于這一值時默認電流強制過零,同時由于高頻截流現(xiàn)象一般發(fā)生在電流快要自然過零的前夕,所以為了使判斷模型更加合理,此時設置的判斷語言為:二者中有一個發(fā)生就認為電流過零。SF6介質環(huán)境下的截流值是由隔離開關氣室本身的結構以及外電路等諸多因素共同決定的,根據(jù)文獻[11]提出SF6斷路器截流值的估算思路,取SF6隔離開關高頻截流值為:
根據(jù)文獻[15-16]提出的邏輯判斷思路結合提出的高頻截流優(yōu)化模型,得出判斷電弧熄滅和重燃的邏輯判斷模塊,如圖3所示。圖3為該邏輯部分在仿真模型中的實現(xiàn)模塊,圖中圓圈內的量為輸入量,包括斷口兩端電壓U1、U2,電弧電流i和斷口介質恢復電壓Ub,其中Ub由介質自身性質和刀閘分合速度相關?虮硎九袛嗄K,滿足某一條件就取對應的值。標注or的紅框代表判斷的邏輯是:兩個輸入量都大于零則輸出為1,否則輸出為零。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]電子式電流互感器電磁抗干擾仿真與測試[J]. 劉志恒,段雄英,廖敏夫,鄒積巖. 高電壓技術. 2017(03)
[2]VFTO計算中隔離開關燃弧模型探究[J]. 田蕓,吳細秀,張歡. 高壓電器. 2013(05)
[3]氣體絕緣開關設備中特快速瞬態(tài)過電壓研究的新進展[J]. 陳維江,顏湘蓮,王紹武,王承玉,李志兵,戴敏,李成榕,劉衛(wèi)東,陳海波,張喬根,魏光林,張猛. 中國電機工程學報. 2011(31)
[4]特高壓GIS特快速暫態(tài)過電壓試驗重復擊穿過程研究[J]. 劉衛(wèi)東,汪林森,陳維江,戴敏,李志兵,岳功昌. 高電壓技術. 2011(03)
[5]多次重燃弧VFTO的仿真隔離開關模型研究[J]. 李良書,趙宏博,楊蘭均,張建革. 電氣技術. 2010(S1)
[6]隔離開關分、合空載母線仿真分析[J]. 郝建成,田勇,金鑫. 東北電力技術. 2009(05)
[7]三相分體式GIS一次系統(tǒng)VFTO的建模與計算[J]. 張重遠,高樹國,李春燕. 高壓電器. 2006(06)
[8]超高壓 GIS 中快速暫態(tài)過電壓造成危害的原因分析[J]. 史保壯,李智敏,張文元,邱毓昌. 電網技術. 1998(01)
[9]GIS中的快速暫態(tài)現(xiàn)象[J]. 何善慶. 高壓電器. 1995(02)
碩士論文
[1]GIS設備開關操作引起的電磁騷擾問題及抑制技術研究[D]. 錢佳斌.東南大學 2016
[2]66kV干式空心并聯(lián)電抗器切斷過電壓及其保護[D]. 楊飛.哈爾濱理工大學 2015
本文編號:3126337
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教材專著