中壓直流斷路器內(nèi)部電弧特征分析與模型驗證
管紅立，鄒尊強(qiáng)，崔曉靜，王啟龍
（河北工業(yè)大學(xué) 電磁場與電器可靠性省部共建重點(diǎn)實驗室，天津 300130）
摘 要：基于Cassie 和Schwarz 電弧模型，借助Matlab/Simulink 平臺，對中壓直流斷路器內(nèi)部電弧特性進(jìn)行仿真分析。采用參數(shù)掃描策略研究了每種模型的電弧電壓、電流的瞬態(tài)響應(yīng)，確定了模型中每個參數(shù)對輸出結(jié)果的影響。通過對比仿真和實測結(jié)果，驗證了Schwarz 電弧模型的正確性，適用于中壓直流斷路器電弧研究。
關(guān)鍵詞：直流斷路器；直流電??；Cassie 模型；Schwarz 模型；中壓直流系統(tǒng)
中圖分類號：TM561；TM864 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-3175(2016)12-0013-05
Analysis and Model Validation of Arc Characteristics Inside
Medium Voltage Direct Current Circuit Breaker
GUAN Hong-li, ZOU Zun-qiang, CUI Xiao-jing, WANG Qi-long
（Province-Ministry Joint Key Laboratory of Electromagnetic Field and Electrical Apparatus Reliability, Hebei University of Technology, Tianjin 300130, China）
Abstract: Based on Cassie and Schwarz arc models, with the help of Simulink platform in Matlab, this paper carried out simulation analysis for the arc characteristics inside medium voltage direct current circuit breakers. The parameter scanning strategy was used to research on the transient response of arc voltage and current for each model, so as to determine the impacts of each parameter in the model on the output result. Via comparing the simulation results with the experimental results, the correctness of Schwarz arc model is verified, which is suitable for the research of medium voltage direct current circuit breakers arc.
Key words: direct current circuit breaker; direct current arc; Cassie model; Schwarz model; medium voltage direct current system
參考文獻(xiàn)
[1] LI Yong, ZHANG Zhiwen, LUO Longfu.Study on Steady-and Transient-State Characteristics of a New HVDC Transmission System Based on an Inductive Filtering Method[J].IEEE Transactions on Power Electronics，2011，26(7)：1976-1986.
[2] 李霞林，郭力，王成山，等. 直流微電網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)研究綜述[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報，2016，36(1)：2-17．
[3] 薛士敏， 陳超超， 金毅， 等. 直流配電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)研究綜述[J]. 中國電機(jī)工程學(xué)報，2014，34(19)：3114-3122.
[4] 胡競競，徐習(xí)東，裘鵬，等. 直流配電系統(tǒng)保護(hù)技術(shù)研究綜述[J]. 電網(wǎng)技術(shù)，2014，38(4)：844-851.
[5] 劉路輝，莊勁武，江壯賢，等. 混合型中壓直流真空斷路器的研究[J]. 高壓電器，2014，50(5)：18-23.
[6] 林友福，陳敏，王萬亭. 一種基于兩階段電流轉(zhuǎn)移的新型直流斷路器[J]. 高壓電器，2015，51(4)：139-144.
[7] 孫秋芹，李慶民，王冠，等.SF6 斷路器開斷并聯(lián)電抗器的截流過電壓及其特性分析[J]. 電工技術(shù)學(xué)報，2010，25(2)：170-176.
[8] MICHAEL W, CHRISTIAN F.Improved Method for Direct Black-Box Arc Parameter Determination and Model Validation[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2014，29(2)：580-588.
[9] 趙洋. 低壓串聯(lián)電弧故障的診斷研究與應(yīng)用[D].沈陽：沈陽工業(yè)大學(xué)，2014.
[10] GAUDREAU A, KOCH B.Evaluation of LV and MV Arc Parameters[J].IEEE Transactions on Power Delivery，2008，23(1)：487-492.
[11] MA Ruiguang, RONG Mingzhe, YANG Fei, et al. Investigation on Arc Behavior During Arc Motion in Air DC Circuit Breaker[J].IEEE Transactions on Plasma Science，2013，41(9)：2551-2559.
[12] REN Zhigang, MA Ruiguang, SUN Hao, et al. Experimental Investigation of Arc Characteristics in Medium-Voltage DC Circuit Breaker[C]//2013 IEEE Region 10 Conference (31194)，2013.
