[发明专利]一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统

说明书

本发明实施例公开一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统。该仿真方法包括：获取所述双断口断路器的两个断口的等效电阻；建立电弧仿真模型；根据所述等效电阻，采用所述电弧仿真模型进行仿真。本发明实施例可实现对双断口断路器燃弧与熄弧的自主控制以及对电弧参数做高精度定量分析，弥补了现有模型控制逻辑适应性低与仿真精度不高的缺点，该仿真方法及系统使用方便且行之有效。

技术领域

本发明涉及断路器技术领域，尤其涉及一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统。

背景技术

在高压开关设备中，双断口SF₆断路器因为单个断口的弧隙恢复电压相对较低，介质恢复速度快，开断能力强而被广泛应用于对开断电流要求较高的场合。双断口断路器在切除容性电力设备时，由于电流超前于电压，因此在电流被开断的瞬间断路器的负荷侧会出现较大直流电压。此直流电压在两断口上最初根据断口上并联的均压电容值分布，随后逐渐依据两个断口的等效电阻分布。

受断路器瓷瓶表面污秽和环境湿度及温度等因素的影响，SF₆断路器的两个断口的等效电阻有可能明显下降并且当表面污秽在断口上分布不均时，两断口的等效电阻值差异较大。在这种条件下，本应由两个断口均分的直流电压将主要集中在一个断口上，导致灭弧室在交直流混合电压的作用下被击穿从而发生燃弧。

现有的电弧仿真模型包括基于时间控制的电弧仿真模型和基于逻辑判断的电弧仿真模型。基于时间控制的电弧仿真模型需要人为控制燃弧与熄弧发生的时刻，无法反映发生燃弧故障的原因，难以推广到实际应用中。基于逻辑判断的电弧仿真模型虽然给定了燃弧与熄弧的发生条件，但未考虑电弧燃烧过程中能量随之的变化，导致仿真结果难以与实际相符。此外，现有的仿真模型都是基于单断口断路器，未考虑到双断口对电弧模型的影响，导致仿真模型在双断口断路器上适应性较差。

发明内容

本发明实施例提供一种双断口断路器的电弧的仿真方法及系统，以解决现有技术针对双断口断路器的电弧模型的仿真结果难以与实际相符的问题。

第一方面，提供一种双断口断路器的电弧的仿真方法，包括：

获取所述双断口断路器的两个断口的等效电阻；

建立电弧仿真模型；

根据所述等效电阻，采用所述电弧仿真模型进行仿真；

其中，所述电弧仿真模型的仿真电路由一个理想开关和两个非线性受控电阻串联组成，每一所述非线性受控电阻仿真每一所述断口；

所述电弧仿真模型的仿真方程组包括：

和

R_s＝∑R_n；

其中，u_n表示每一所述断口的电弧电压，i_n表示每一所述断口的电弧电流，g_n表示瞬时每一所述断口的电弧电导，T_n(|i_n|,g_n)表示每一所述断口的电弧热时间函数，t表示时间，R_s表示所述双断口断路器的电弧电阻，R_n表示每一所述断口的电弧电阻，n＝1和2。

第二方面，提供一种双断口断路器的电弧的仿真系统，包括：

获取模块，用于获取所述双断口断路器的两个断口的等效电阻；

建立模块，用于建立电弧仿真模型；

仿真模块，用于根据所述等效电阻，采用所述电弧仿真模型进行仿真；

其中，所述电弧仿真模型的仿真电路由一个理想开关和两个非线性受控电阻串联组成，每一所述非线性受控电阻仿真每一所述断口；