[发明专利]一种隔离开关的π型暂态模型设计方法

权利要求书

1.一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，包括：

S1：建立隔离开关的π型暂态等效电路；

断口等效电阻R_DS的两端，第一端连接断口等效电容C_{DS_1}，第二端连接自身等效电容C_{DS_2}，该断口等效电容C_{DS_1}和该自身等效电容C_{DS_2}并联；

S2：计算断口等效电容C_{DS_1}；

该断口等效电容C_{DS_1}的计算式为

其中，K₁为残余电荷相关系数，1.1≤K₁≤1.5，K₂为操作速度相关系数，0.8≤K₂≤1.2，n为该隔离开关电压等级相关系数，2≤n≤4.5，S为该隔离开关额定电压；

S3：计算断口等效电阻R_DS；

该断口等效电阻R_DS的计算式如下：

其中，t₁、t₂分别为该隔离开关开断过程中的电弧三个阶段的时间(t)分界点，即0tt₁为预击穿阶段、t₁≤t≤t₂为稳定燃弧阶段、tt₂为熄弧阶段，K₃、K₄为预击穿阶段两个参数，K₃≤-3，0.1≤K₄≤5，R₀为静态燃弧电阻大小，0.2≤R₀≤0.5，R₁为该隔离开关开断完成后的间隙电阻，R₁≥10¹⁰欧姆。τ为熄弧系数，3≤τ≤10；

S4：计算自身等效电容C_{DS_2}；

该自身等效电容C_{DS_2}的计算式为

其中，n为隔离开关电压等级相关系数，2≤n≤4.5，S为该隔离开关额定电压，K₅为该自身等效电容系数，0.2≤K₅≤0.5；

S5：完成隔离开关开断过程的π型暂态模型设计。

2.根据权利要求1所述的一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，步骤S2中，当S＝220kV时，2≤n3；当S＝500kV时，3≤n4；当S＝1000kV时，4≤n≤4.5。

3.根据权利要求1所述的一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，步骤S2中，K₁计算式如下：

该隔离开关与母线连接，其中，L₀为该母线的等效电感，C₀为该母线的等效电容，l为该母线的长度；γ为该母线的电导率，Z_c为该母线导体的波阻抗。

4.根据权利要求3所述的一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，Z_c的计算式为其中，b为该母线外半径，a为该母线内半径。

5.根据权利要求1所述的一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，步骤S2中，K₂计算式为其中v₁为该隔离开关实际平均操作速度，v₂为该隔离开关额定平均操作速度。

6.根据权利要求3所述的一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，C₀计算式为其中，σ为介电常数，b为该母线外半径，a为该母线内半径。

7.根据权利要求3所述的一种隔离开关的π型暂态模型设计方法，其特征在于，L₀为其中，μ为介质的磁导率，b为该母线外半径，a为该母线内半径。