在特快速暂态过电压(Very Fast Transient Overvoltage,VFTO)的仿真计算中,隔离开关电弧模型的准确程度是影响VFTO计算结果的重要因素.目前,在对隔离开关电弧模型的研究中,大多数研究都集中于电弧的击穿过程,对于隔离开关熄弧过程的研究较少.针对该问题,采用理论分析和仿真计算的方法探讨了隔离开关熄弧模型对特快速暂态过电压的影响.仿真结果表明,与只考虑击穿过程的电弧模型相比,熄弧模型及其相关参数的选取对VFTO的仿真结果影响非常大,当熄弧过程在纳秒时间级内发生时,VFTO的波形和频谱都会受到影响,特高频分量增加;而当熄弧过程在微秒时间级内发生时,VFTO的衰减速度会受到影响,其最大幅值不受影响.本文的工作对于在实际情况下如何选取合理的电弧模型及参数,从而评估VFTO水平具有重要的意义.
数值仿真是获得特快速暂态过电压(very fast transient overvoltage,VFTO)波形及研究其特性的重要方法。针对VFTO多次脉冲的全过程,提出了一种基于时域有限元(time domain finite element method,TDFEM)的VFTO仿真计算方法。构建了计及残余电荷电压的传输母线与集中参数元件的时域有限元模型,并通过与国际上认可的电磁暂态计算程序EMTP的计算结果进行对比,验证了该方法的有效性。与EMTP的计算方法相比,该方法可以对VFTO全过程进行仿真计算,可以充分考虑母线残余电荷电压的分布特性,以及可以获得传输线沿线所有点的电压和电流离散值。
