[发明专利]一种输电线路潜供电弧仿真模拟装置及方法

摘要

本发明提供了一种输电线路潜供电弧仿真模拟装置及方法，采用非线性时变电阻模拟弧道的燃弧状况，弧道电阻满足根据电弧能量守恒建立的动态方程，通过分析电弧运动中受到的电动力、风载荷和空气阻力，由电弧的运动特性得到潜供电弧实时长度用于修正弧阻方程中的电弧长度，结合潜供电流特性，在电弧电流过零区域，利用弧道电阻的变化率判断电弧能否自熄。应用数学方法求解弧阻的非线性微分方程，与外电路连接计算系统发生潜供电弧的电磁暂态过程，由电弧电流零休期间的弧道电阻判据得到潜供电弧自熄时间。

主权项

1、一种输电线路潜供电弧仿真模拟装置，其特征在于：采用非线性时变电阻Ra仿真模拟潜供电弧弧道的燃弧状况，根据电弧发展中的能量守恒获得弧道电阻的动态微分方程：其中，k1、k2为时变系数，ia为电弧电流，la为电弧长度，由大量的试验数据拟合出弧阻方程中的时变系数：其中，Ia为电弧电流ia的有效值，当Ia＝10～100A时，α的取值范围为3000～10000，β的取值范围为10-6～10-5，n取0.3～0.9；将输电线路潜供电弧在空间上离散为多个圆柱形电流元组成的电弧链，分析潜供电弧在运动中受到的电动力、风载荷和空气阻力，仿真电弧运动特性得到不同时刻的电弧长度，并据此修正弧阻方程中的电弧长度la，将所述非线性时变电阻Ra封装成电弧模块与外电路连接，接入输电线路的集中参数或分布参数等值电路中，利用不同运行方式下发生潜供电弧的仿真电路，计算系统的电磁暂态过程、潜供电弧的电压、电流和长度等特性，并确定潜供电弧的自熄时间。