唐滢松， 曾宪文， 高桂革

(上海电机学院，a. 电气学院；b. 电子信息学院，上海 201306)

随着我国电力需求高速增长，发展大容量、高电压等级、长距离的输电形式，在不久的未来将是一种必然趋势。在特高压输电系统中，经常发生接地故障，据相关资料统计，有90%以上的故障属于单相接地故障[1]。

19世纪初以来，国内外很多学者对电弧做了大量的研究，在单相接地方面研究电弧问题时，通常把电弧当作一个固定的过渡性电阻。但是实际中电弧电阻是非线性时变的，尤其是二次电弧(潜供电弧)，其阻值会随电弧长度、潜供电流大小及持续时间等外部条件影响发生很大的变化。因此，早期研究的电弧模型并不能反映接地故障电弧阻值的变化规律[2-3]。文献[4]中构造了潜供电弧的磁流体物理模型，并用电磁暂态程序(EMTP)进行了仿真，由于其将潜供电弧长度设为固定值，使得其应用范围受到限制，模型与现实情况相比差距较大。文献[5]中用Matlab/Simulink对潜供电弧进行仿真，并用数学公式计算了潜供电流与恢复电压数值大小，但未考虑到特高压配电系统的可行性。文献[6]中在ATP-EMTP上建立一次电弧模型，研究了电弧模型中主要参数对电弧特性的影响规律，而后将此模型应用在某10 kV配网间歇性电弧接地故障，验证其过电压倍数与实际情况符合，但是对于特高压输电系统，尚待进一步研究。

本文根据电弧电导系数方程及“白盒”理论[7]，在ATP-EMTP的TACS模块中建立了一次电弧与潜供电弧仿真电路模型，得出一次、潜供电弧的电流、电压及电导波形图。……