电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法及系统技术方案

技术编号:46156720 阅读:5 留言:0更新日期:2025-08-19 19:40
本申请涉及一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法及系统,方法包括设计用于磁流体MHD仿真的几何模型、边界条件和介质物性参数;通过磁流体MHD仿真得到故障电弧物理模型;计算仿真电弧电压、电弧电流和电弧能量;计算电弧电导、耗散功率和时间常数,并拟合得到耗散功率、时间常数关于电弧电导的函数;将经典Mayr电弧模型中耗散功率和时间常数替换为关于电弧电导的函数得到改进Mayr电弧模型;将获得的改进Mayr电弧模型带入到ATP‑EMTP配电网模型当中,得到电缆单相接地故障仿真波形,本申请能够为配电网电缆单相接地故障仿真提供可靠有效的电弧模型。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及模型仿真领域,尤其涉及一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法及系统


技术介绍

1、目前,针对电缆单相接地故障的研究,等效回路仿真是目前常用的故障分析方式,故障电弧模型是关系仿真结果准确性的重要部分,现有数学电弧模型主要基于回路中电压电流值做判断,将电弧等效为整体形态趋于圆柱,阻值随回路暂态变化的可变电阻,常用的如mayr、cassie电弧模型以及基于两种模型的改进模型。

2、1)cassie模型

3、cassie模型的核心考虑内容是气体对流散热效应,除此之外,模型还做了一些假设条件。该模型假定气体通过圆柱形通道,并拥有固定的电弧通道直径。对于超过电弧通道直径的电弧,该模型假设其存在极高的电阻,同时截面的温度是均匀分布的,能量大小与能量的扩散之间是正比例关系。

4、2)mayr模型

5、mayr模型主要考虑热传导效应,假设条件为:弧柱是圆柱形且直径固定,电弧电压的压降等值,不考虑电极扩散、轴向热损、电弧温度改变与气体热物理性质间所具有的内在联系。

6、除了数学模型外,电弧物理模型也本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,所述设计用于磁流体MHD仿真的几何模型、边界条件和介质物性参数具体为:

3.根据权利要求1所述的一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,所述通过磁流体MHD仿真得到故障电弧物理模型中磁流体仿真涉及的控制方程包括流体力学三个守恒方程和麦克斯韦方程组,流体力学三个守恒方程如式(1),式(2),式(3)所示;麦克斯韦方程组如式(4),式(5),式(6),式(7)所示;

4.根据权利要...

【技术特征摘要】

1.一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,所述设计用于磁流体mhd仿真的几何模型、边界条件和介质物性参数具体为:

3.根据权利要求1所述的一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,所述通过磁流体mhd仿真得到故障电弧物理模型中磁流体仿真涉及的控制方程包括流体力学三个守恒方程和麦克斯韦方程组,流体力学三个守恒方程如式(1),式(2),式(3)所示;麦克斯韦方程组如式(4),式(5),式(6),式(7)所示;

4.根据权利要求1所述的一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,所述计算仿真电弧电压、电弧电流和电弧能量具体为:

5.根据权利要求1所述的一种电缆单相接地故障电弧简化数学模型仿真方法,其特征在于,所述计算电弧电导、耗散功率和时间常数,并拟合得到耗...

【专利技术属性】
技术研发人员:李航王昊晴朱伟刘宁段纪红沙广林卢晨段青曾海燕
申请(专利权)人:国网湖北省电力有限公司武汉供电公司
类型:发明
国别省市:

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