【技术实现步骤摘要】
一种基于矢量匹配法的地网宽频等效电路模型构建方法
[0001]本专利技术属于电气领域，尤其是涉及一种基于矢量匹配法的地网宽频等效电路模型构建方法。
技术介绍
[0002]气体绝缘金属封闭式开关设备(Gas Insulated Switchgear，GIS)是指变压器与架空线之间一次电气设备(主要包括断路器、隔离开关、电压互感器、电流互感器、避雷器、母线及套管等)都密封在积木式结构的金属外壳内的电气设备，具有结构紧凑、运行可靠、易于维护、不受自然条件影响、对周围环境电磁干扰较小等特点，因此在许多国家得到推广应用，并取得了良好的经济效益和社会效益
[1
‑
3]。
[0003]GIS内部以SF6气体作为绝缘介质。常压下SF6绝缘强度是空气的3倍，且由于其对电弧的冷却作用远强于空气，因此具有良好的灭弧能力
[4,5]。在GIS设备开关切换操作或发生接地故障造成破坏性放电时，由于触头分合速度相对于系统频率很低，且隔离开关不具备良好的灭弧能力，因此在其切合较小容性电流过程中易产生多次击穿现象，所...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于矢量匹配法的地网宽频等效电路模型构建方法，其特征在于，建立适用于工程计算的GIS站主要设备的宽频等效电路模型，包括搭建高频下GIS管母线端口电压和线路电流的电路模型，搭建SF6/Air高压套管的实际模型，搭建由接地网和接地支柱的实际模型组成的接地网宽频等效模型；根据建立的隔离开关动态燃弧模型以及GIS主要设备的宽频等效电路模型，对GIS试验回路内开关操作所产生的快速暂态过电压进行仿真计算。2.根据权利要求1所述的一种基于矢量匹配法的地网宽频等效电路模型构建方法，其特征在于，搭建高频下GIS管母线端口电压和线路电流的电路模型中，GIS管母线的参数分为串联阻抗和并联导纳两个部分，其中，串联阻抗部分，两个回路的串联阻抗可用两个耦合方程表示：3.根据权利要求1所述的一种基于矢量匹配法的地网宽频等效电路模型构建方法，其特征在于，内回路的自阻抗Z
11
包括3个部分：Z
11
＝Z
core,out
+Z
core/enclosure,insulation
+Z
enclosure,in
其中，Z
core,out
代表中心导杆外表面单位长度阻抗，Z
core/enclosure,insulation
代表中心导杆与外壳间绝缘的单位长度阻抗，Z
enclosure,in
代表外壳内表面单位长度阻抗。代表外壳内表面单位长度阻抗。若r1、r2、R1、R2满足如下关系：简化为：简化为：此外，中心导杆与外壳间绝缘的单位长度阻抗为：4.根据权利要求1所述的一种基于矢量匹配法的地网宽频等效电路模型构建方法，其特征在于，外回路中，其自阻抗Z
22
为：
Z
22
＝Z
enclosure,out
+Z
enclosure/earth,insulation
+Z
earth
其中，Z
enclosure,out
表示外壳外表面单位长度阻抗，Z
enclosure/earth,insulation
表示外壳与大地间绝缘的单位长度阻抗，Z
earth
代表大地的返回阻抗。其计算公式分别为：其计算公式分别为：Z
earth
＝ΔR'+jΔX'其中，大地返回阻抗的计算使用的是Carson公式：ρ代表大地电阻率，单位Ω
·
m。当满足1/ρ＞＞ωε0时，可以忽略大地中位移电流。即Carson公式使用上限频率为f
criti
＝1/(2πε0ρ)。对于自阻抗的计算，对于电流沿GIS管母线的变化而言，各回路方程彼此无关，即：其中，G
11
和C
11
是GIS管母线中心导杆与外壳间SF6绝缘层的单位长度并联电导和电容，G
22
和C
22
是GIS外壳与大地间空气绝缘层的单位长度并联电导与电容。电容计算公式如下：其中，ε1是SF6气体介电常数，ε0是空气介电常数。而对于并联电导G，可以用介质损耗角δ或介质损耗系数tanδ来表示，即：G＝ωCtanδ在交流电压作用下，介质的能量损耗包括由电导引起的电导损...
【专利技术属性】
技术研发人员：成林，卢江平，蒲路，薛军，韩彦华，任双赞，陈小月，文习山，王达，司俊杰，张延泽，
申请(专利权)人：武汉大学，
类型：发明
国别省市：
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