新型串聯電弧模型與特性分析
王建鵬，韓浩
（國網山東省電力公司壽光市供電公司，山東 壽光 262700）
摘 要：以電路理論為基礎，對RLRh串聯電路進行分析計算，提出一種以電弧電流為輸出的新型電弧數學模型。此模型以電弧電阻為變量，將電弧電阻看成時間的周期函數，并對電弧電阻進行分區域處理，給出了各區域電弧電阻的變化規律與數學表達式。應用新模型進行計算，并將計算結果與Cassie電弧模型和Stokes電弧模型仿真結果進行對比，驗證了新型電弧模型優于Cassie電弧模型和Stokes電弧模型，研究可為串聯故障電弧的診斷提供可靠的理論依據。
關鍵詞：電弧模型；電弧電阻；串聯；特性分析
中圖分類號：TM501+.2 文獻標識碼：A 文章編號：1007-3175(2017)12-0033-04
New Type of Series Arc Model and Characteristic Analysis
WANG Jian-peng, HAN Hao
（Shouguang City Power Supply Company, State Grid Shandong Electric Power Company, Shouguang 262700, China）
Abstract: Based on the circuit theory, this paper carried out analysis and calculation for the RLRh series circuit and proposed a kind of new type of arc mathematical model with arc current output. This model regarded the arc resistance as the variable, which was the periodic function of time. The arc resistance was carried out regional treatment. This paper gave the variation law and the mathematical expression of each regional resistance. This paper calculated the new type of model and the calculation result was compared with Cassie arc model and Stokes arc model to show excellent agreement. It is verified that the new arc model is better than the Cassie arc model and the Stokes arc model, which provides the reliable theoretical basis for the diagnosis of series fault arc.
Key words: arc model; arc resistance; series circuit; characteristic analysis
參考文獻
[1] 公安部消防局.2014年中國火災統計年鑒[M]. 北京：中國人事出版社，2014.
[2] 鄭昕，許志紅. 低壓串聯電弧故障通用診斷方法的研究[J]. 電子測量與儀器學報，2014，28(9)：991-997.
[3] 于然，付周興，王清亮，等. 基于MATLAB的電弧建模仿真及故障分析[J]. 高壓電器，2011，47(9)：95-99.
[4] 郭鳳儀，王鑫，劉艷麗. 基于Mayr模型改進的適用于串聯故障電弧的新模型[J]. 電工電能新技術，2015(2)：67-71.
[5] 李興文，陳德桂. 空氣開關電弧的磁流體動力學建模及特性仿真[J]. 中國電機工程學報，2007，27(21)：31-37.
[6] 劉曉明，趙洋，曹云東，等. 基于小波變換的交流系統串聯電弧故障診斷[J]. 電工技術學報，2014，29(1)：10-17.
[7] 王曉遠，高淼，趙玉雙. 阻性負載下低壓故障電弧特性分析[J]. 電力自動化設備，2015，35(5)：106-110.
[8] MULLER P, TENBOHLEN S, MAIER R, et al. Characteristics of Series and Parallel Low Current Arc Faults in the Time and Frequency Domain[C]//IEEE Holm Conference on Electrical Contacts，2010：1-7.
[9] 繆希仁，郭銀婷，唐金城，等. 負載端電弧故障電壓檢測與形態小波辨識[J]. 電工技術學報，2014，29(3)：237-244.
[10] 馬少華，郭家穩. 低壓串聯故障電弧的識別方法[J]. 低壓電器，2013(9)：12-16.
[11] 鄒云峰，吳為麟，李智勇. 基于自組織映射神經網絡的低壓故障電弧聚類分析[J]. 儀器儀表學報，2010，31(3)：571-576.
[12] 孫鵬，鄭志成，閆榮妮，等. 采用小波熵的串聯型故障電弧檢測方法[J]. 中國電機工程學報，2010，30(S1)：232-236.
[13] 雍靜，桂小智，牛亮亮，等. 基于自回歸參數模型的低壓系統串聯電弧故障識別[J]. 電工技術學報，2011，26(8)：213-219.
[14] 邱關源，羅先覺. 電路[M].5 版. 北京：高等教育出版社，2006.
[15] 林莘，王娜，徐建源. 動態電弧模型下特快速瞬態過電壓特性的計算與分析[J]. 中國電機工程學報，2012，32(16)：157-164.
[16] 孟濤，林莘，徐建源. 分段電弧模型下VFTO的計算與分析[J]. 電工技術學報，2010，25(9)：69-73.
