接地故障电弧的精确数字仿真及其计算

精确的接地故障电弧的数字仿真有助于设计和发展新的继电保护装置,但是由于电弧现象的复杂性,使得在以往的数字仿真中,仅仅用理想短路或者一个线性电阻来模拟接地故障电弧,大大降低了仿真结果的可信度.为解决这个问题,本文依据普通的电弧数学模型,给出了接地故障电弧的精确数字仿真模型,EMTP仿真结果证明了该模型的可行性.     

基于ATP-EMTP的电弧接地故障的建模及仿真

对配网频发的单相电弧接地故障,建立能够正确反映其特征的数学模型是十分必要的。运用弧隙能量平衡理论在ATP-EMTP上建立接地电弧模型,进一步研究了电弧模型中主要参数对电弧特性的影响规律,达到了反映电弧故障物理特性的目的;最后,将此模型应用于某10 k V配网间歇性电弧接地故障,其过电压倍数符合实际情况,验证了模型正确性。     

基于暂态零序电流的小电流接地故障选线仿真

建立了伴有电弧过程的小电流接地系统的仿真模型,利用电磁暂态程序EMTP全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响.借助于Matlab程序设计得到了相应的零序电压及零序电流的幅值、相位及波形.通过对仿真数据及波形的进一步分析,得到了基于暂态零序电流的故障检测方法灵敏度高于基于稳态零序电流的检测方法,它不仅适用于中性点不接地系统,而且也适用于中性点经消弧线圈接地系统及间歇性电孤接地故障的结论.     

基于暂态零序电流的小电流接地故障选线仿真

建立了伴有电弧过程的小电流接地系统的仿真模型,利用电磁暂态程序EMTP全面仿真了不同故障情况对故障稳态和暂态电压、电流幅值特征和相位特征产生的影响。借助于Matlab程序设计得到了相应的零序电压及零序电流的幅值、相位及波形。通过对仿真数据及波形的进一步分析,得到了基于暂态零序电流的故障检测方法灵敏度高于基于稳态零序电流的检测方法,它不仅适用于中性点不接地系统,而且也适用于中性点经消弧线圈接地系统及间歇性电弧接地故障的结论。     

非有效接地电网单相电弧接地故障的建模及仿真

单相电弧接地故障是中压配电网中的主要故障形式,建立准确的接地电弧模型对于故障分析是十分必要的。文中比较了现有的几种电弧模型的优缺点,在基于弧隙能量平衡理论的动态电弧模型的基础上建立了接地电弧模型,在PSCAD平台上构建了10 kV配电网模型及接地电弧模型。通过与实际实验波形的比较,表明接地电弧模型能有效地反映接地电弧的性质。然后将此模型用于仿真2种不同的间歇性电弧接地故障,其过电压倍数符合实际情况,从而间接证明了接地电弧模型的正确性。     

基于RTDS的电弧接地故障自定义建模及仿真分析

电弧接地故障建模仿真对于电气设备的研制和电力系统安全运行的分析具有重要意义。基于实时数字仿真仪(RTDS)平台对电弧接地故障进行建模仿真。对Cassie电弧的连续系统数学模型进行数值逼近,将其转换成离散系统数值递推模型;在RTDS的CBuilder开发环境中创建了可控的Cassie电弧元件模型。通过与Matlab标准模型的测试对比实验,以及电力系统的中性点不接地系统的单相电弧接地故障应用实验,验证了自建元件模型的正确性和有效性。所建电弧模型填补了RTDS仿真模型的空白,采用的建模方法具有普适性,为类似的研究提供参考借鉴。研究成果可以应用于电力系统实时电弧故障仿真以及继电保护设备的实时闭环混合仿真检测。     

配电网间歇性电弧接地过电压的仿真计算研究

在中性点不接地系统中，间歇性电弧过电压持续时间较长。若不采取措施控制，可能危及设备绝缘，甚至引起相间短路。本文将进行仿真计算，得出过电压数据，并提出相应的抑制措施。     

大型水轮发电机定子绕组接地故障的数字仿真

根据大型水轮发电机定子绕组的结构,建立了新的接地故障时零序电压的数字仿真模型,探讨了水轮发电机发生定子接地故障后机端和中性点侧零序电压的的变化规律。在此基础上,提出了一种简化的数字仿真模型,该模型可被用来分析各种定子接地故障保护方案的特性。     

高温超导故障限流器的数学模型及其数字仿真

本文分析并建立了饱和电抗器型高温超导限流器的仿真模型，利用电磁暂态程序ＥＭＴＰ对该新型限流器的限流效果进行了数字仿真。通过与传统的线性限流电抗器的对比分析，证明新型限流器能有效地解决减小正常运行电压损失与增大限制故障电流能力之间的矛盾。     

10kV电缆单相电弧接地故障引燃隧道的火灾动态仿真

电力电缆隧道火灾已经成为威胁城市电网安全的重要问题.为探究电缆隧道火灾的致灾机理,提出了一种研究电缆电气故障引发隧道火灾的动态仿真方法.首先,根据电缆内部电弧故障实验结果建立电缆接地电弧的数学模型;然后,采用电缆单相电弧接地故障的平均功率和电缆燃烧的单位面积热释放速率组成火源模型;最后,以典型电缆隧道为例进行火灾动态仿...     

Lyapunov指数法在故障电弧早期探测中的应用

故障电弧产生的伴生信号主要有弧光、短路电流、弧声.实验研究表明,弧前声音信号能作为故障电弧的早期表征信息,对弧前声音混沌时间序列进行相位空间重构,基于模型LE法确定混沌检测系统内置信号阚值,基于Lyapunov指数的故障电弧弧前声音信号混沌检测方法,能定量地识别湮没在复杂背景噪声中弧前声音信号.若最大Lyapunov指数大于零,表明由弧前声音信息产生,以弧前声音信息为判据提出弧前预警算法.     

EMTP simulation of SLF interrupting performance for two serially connected arcs with different arc parameters

This paper shows the calculation of SLF interrupting performance for two serially connected Mayr‐type arc models with different arc parameters by using EMTP‐ATP Models. Arc model 1, assuming an air circuit breaker, has large arc time constant and large arc power loss. Arc model 2, assuming a vacuum circuit breaker, has small arc time constant and small arc power loss. It was not possible for arc model 1 to interrupt 300 kV‐63 kA‐90% SLF by itself. However, by connecting these arc models in series, interruption became successful, even if arc model 2 was reignited at low voltage a few microseconds after current zero. These computations suggested that serial connection of the two circuit breakers with different breaking characteristics would give a totally excellent circuit breaker by making the best use of advantages of each circuit breaker. EMTP‐ATP Models were very useful in solving the arc models, which are expressed by differential equations and coupled with the electric circuit. © 2002 Wiley Periodicals, Inc. Electr Eng Jpn, 141(4): 25–33, 2002; Published online in Wiley InterScience ( www.interscience.wiley.com ). DOI 10.1002/eej.10020     

电力变压器励磁涌流和故障电流仿真研究

在研究电力变压器励磁涌流和故障电流特性的基础上 ,应用电磁暂态程序 (EMTP) ,采用不同的模型和方法对变压器励磁涌流和故障电流进行了全面系统的仿真计算和分析。结果表明 ,EMTP能够根据不同的条件和要求有效地实现对变压器励磁涌流和故障电流的仿真     

Field test and EMTP simulation of transient voltages when clearing a transformer secondary fault

A field test was carried out to investigate a fault clearing transient due to current interruption of a three‐phase to ground fault at the secondary side of a 3‐MVA, 22/6.6‐kV transformer by a vacuum circuit breaker. EMTP simulations in comparison with the measured results have made it clear that the capacitance C_p of a CR divider to measure voltages reduces dv/dt of transient recovery voltage across the circuit breaker by the ratio of (C_t/(C_t + C_p) where C_t is the transformer stray capacitance. The leakage inductance evaluated from the transformer rating has been found to be noticeably greater than that determined from the measured fault current possibly due to the transformer saturation. Considering the transformer magnetizing conductance and selecting an appropriate interrupted current, EMTP simulation gives a satisfactory result compared with a field test. © 1999 Scripta Technica, Electr Eng Jpn, 130(2): 40–48, 2000     

数字仿真技术在电力系统中的应用及常用的几种数字仿真工具

介绍了电力系统数字仿真技术的分类、特点及其在电力系统中的应用,并介绍了几种当前较为流行的数字仿真工具及其特点,最后对电力系统数字仿真技术的发展进行了展望。     

基于小渡分析的超高压输电线路故障定位的研究

将小波变换对信号奇异性的检测功能和滤波特性应用到超高压输电线路的测距和选相中，将行波模分量和初始电流的工频段分量结合起来构造新的选相判据；利用线模、零模小波速换的模极大值与突变点的对应关系，确定故障初始行波到达线路两端的时刻来计算故障点的距离。大量EMTP的仿真结果表明：该方法具有选相准确、完全能消除接地电阻影响、定位精度高的特点，且基本不受故障类型、故障电压相角大小、故障位置的影响。     

采用数字技术的小电流接地选线和故障定位装置

小电流接地选线装置准确性差一直是困扰厂家和用户的难题。介绍了一种基于外加信号法的新型小电流接地选线装置,该装置针对目前模拟装置在信号源及选频方面存在的缺点,综合当前先进的电子技术和计算机技术,采用了数字信号源技术、数字选频技术等关键技术,从根本上解决了模拟电路由于温度漂移,元器件老化所产的频率不准,频率不稳定的缺陷。现场运行结果证明该装置是小电流接地选线的理想设备。     

一种新原理在超高压输电线路故障定位装置中的应用

小波分析是分析非平稳信号的一种非常有效的方法 ,快速小波变换使得小波分析的广泛应用成为现实 ,高速数字信号处理芯片 (DSP)为其在行波测距中的实现提供了硬件支持。论述了装置的实现原理 ,通过EMTP仿真 ,证明了算法的有效性及其实现的实时性。     

宜宁SDH数字微波系统运行及故障处理

X40 SDH数字微波是一种全固态，长脉冲的数字微波模式，在国家电网公司连接三峡的一级通信干线上扮演着重要的角色。文章简要介绍了该系统设备的软、硬件结构，并以宜宁微波安徽段宿松中继站为例，论述了因电源、环境、非正常操作等客观因素造成通信系统中断等故障情况，并结合系统原理提出排除故障的措施。