[发明专利]一种真空断路器分闸暂态仿真模型的构建方法

摘要

本发明公开了一种真空断路器分闸暂态仿真模型的构建方法，该方法是：首先，进一步细化真空断路器分闸重燃暂态建模时需要考虑的结构、材料、电气等参数；其次，更进一步完善真空断路器分闸过程中经历的各个阶段，并细化每个阶段的控制逻辑判定条件；最后，根据自身的试验条件搭建试验平台，验证和改进所搭建的模型，使其能更为准确地模拟真空断路器分闸重燃现象的暂态特性。本发明方法搭建的真空断路器模型具有通用性，不同电压等级、不同型号、不同厂家的真空断路器，甚至SF6断路器等开关均可采用该建模方法来模拟操作过程中的暂态现象。

主权项

一种真空断路器分闸暂态仿真模型的构建方法，其特征在于，包括以下步骤：1)在PSCAD/EMTDC环境下搭建自定义真空断路器电路仿真模型，采用在理想断路器模型两端并联由寄生电阻、电感、电容串联组成的支路来模拟真空断路器分闸时触头间隙电弧的暂态特性；2)分析真空断路器实际分闸操作时触头之间的重燃暂态过程，确定七个主要暂态子过程：触头开始分离、工频燃弧、工频电流截断、暂态电压恢复、高频燃弧、高频电流截断、成功开闸，根据每个子过程的电压和电流特征，将其分为四个阶段：第一次电流截断之前、暂态电压恢复、高频燃弧和成功开闸；3)根据步骤3)中得到的四个阶段，设置真空断路器分闸过程的四个状态判断标志：第一次断开、再次断开、重燃和完全断开；4)根据步骤2)和3)的分析，确定每个阶段之间的转换条件，计算某时刻四个状态判断标志的取值，以此来判断真空断路器所处的阶段，更新真空断路器的四个阶段变量，然后根据阶段变量实时设定真空断路器的开合信号，并将该信号返回给自定义真空断路器电路仿真模型中控制真空断路器开合的理想断路器，实现自定义真空断路器的开合功能；5)在PSCAD/EMTDC环境下自定义真空断路器分闸模型的时间逻辑控制模块，包括其外部输入、输出信号，内部输入、输出参数，设计内部参数设置界面；6)在时间逻辑控制模块的脚本Script中，利用FORTRAN语言编写代码，实现上述自定义真空断路器的功能；7)在上述6个步骤的基础上，搭建包括电源、线路、自定义真空断路器、负载的测试仿真电路，验证真空断路器模型是否可以复现真空断路器实际分闸过程中的电弧重燃现象，并与试验数据中的研究结果进行对比，验证所建模型的准确性和有效性。