高压断路器KEMA电弧模型改进研究

介绍了经典Mayr和Cassie电弧模型表达式,详细描述了基于Mayr-Cassie模型的KEMA型断路器电弧模型。在不改变原模型精度的情况下,针对KEMA模型计算过程复杂且不易于建模的缺点,对原模型做出了数学处理与改进。使用遗传算法确定了改进模型中的参数,并在PSCAD/EMTDC暂态电磁仿真软件中建立了相应的模型。对所建立的模型进行仿真,对比了测量数据、原模型仿真数据及改进模型仿真数据。对比结论证明该模型能在EMTDC下较准确地模拟高压断路器的开断电弧。

基于KEMA电弧模型的SF6断路器直流分量开断能力研究

电力系统短路电流中直流分量的衰减时间常数超过现有断路器的标准时间常数将导致断路器实际开断能力下降,因此亟需研究直流分量对高压断路器的影响以准确评估其开断能力,防止开断失败造成重大损失。文中提出基于KEMA电弧模型研究SF6断路器直流分量开断能力的方法。首先,将KEMA模型引入直流分量开断仿真中,给出额定开断能力对应的临界电弧参数获取方法,然后使用临界参数仿真实际含更高直流分量的短路电流,最后用该方法验证宁夏电网断路器的实际开断能力。研究结果表明,当断路器的额定开断能力包含20%的直流分量时,气体燃弧的功率升高,临界电弧参数如散热功率常数比不考虑直流分量时大,电弧时间常数比不考虑直流分量时小,因而其能够成功开断实际短路电流。因此,在获得高压SF6断路器的额定开断能力后,可应用该方法评估高压SF6断路器在系统实际直流分量时的开断能力,提高系统的可靠性。