换流站交流滤波支路断路器燃弧故障建模分析

作     者：王宾 魏向向 张国辉 温渤婴 冯迎春 董新洲 WANG Bin1, WEI Xiangxiang2, ZHANG Guohui3, WEN Boying2, FENG Yingchun4, DONG Xinzhou1

作者机构：电力系统及发电设备控制和仿真国家重点实验室(清华大学电机系)北京市海淀区100084 中国农业大学信息与电气工程学院北京市海淀区100083 国网山东省电力公司电力科学研究院山东省济南市250000 国网山东省电力公司检修公司山东省济南市250118 

出 版 物：《中国电机工程学报》 (Proceedings of the CSEE)

年 卷 期：2018年第38卷第5期

页      面：1496-1503页

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51477084) 国家重点研发计划项目(2016YFB0900600)~~ 

主　　题：换流站 交流滤波器 燃弧故障 高频熄弧 动态电弧模型 

摘      要：换流站动态无功平衡需要频繁动作断路器投切滤波支路电容器组,投切容性负荷易诱发暂态过电压,近年来已发生多起断路器击穿爆炸恶性事故。现有模型无法准确模拟断路器投切容性负荷导致的击穿燃弧过程,针对该问题,分析现场实录故障数据,发现动态燃弧电阻是准确模拟的关键因素;针对传统时变电阻模型和Mayr电弧模型以工频熄弧原理为基础的局限性,将预燃弧阶段分为起弧阶段和不完全燃弧阶段,将全熄弧阶段分为准熄弧阶段和熄弧阶段,提出基于高频熄弧过程的二次动态燃弧模型。数值仿真与换流站实测波形对比,验证所提模型的正确性;并基于此模型,对断路器击穿燃弧电压、电流和电阻的动态特性进行分析,为后续换流站交流断路器燃弧故障的识别和预警提供基础。