马祖涛，李淑蓉

（1.中国石化青岛炼化公司，青岛 266500；2.国网山西省电力公司太原供电公司，太原 030012）

在小电流接地系统中，占比约80%的故障都是单相接地故障，而弧光接地是常见的单相接地故障类型[1-2]。弧光接地故障的复杂性和随机性对电网安全稳定运行造成了一定程度的威胁[3-4]。因此，对电弧进行建模分析，有利于准确地模拟电弧发展状况，并从根本上抑制弧光接地的危害。

目前对电弧模型的仿真研究已取得大量成果。文献[5]利用电弧电流和等效电导表示Mayr电弧模型的时间常数和散出功率，得到了适用于中压电缆网络的主弧和二次电弧模型。文献[6]分别利用Mayr电弧模型和Cassie电弧模型描述燃弧过程中的热击穿和电击穿过程，结合两种模型得到了Mayr-Cassie电弧模型。文献[7]利用经验公式描述静态电弧的伏安特性，将弧长分为5个区间，不同区间对应不同模型参数。文献[8]基于经典“控制论”电弧模型，利用现场实测数据拟合出时间常数和稳态电导表达式，建立了适用于较大电流的电弧模型。

本文在经典“控制论”电弧模型的基础上，通过改进描述电弧状态变化的经验公式，调整电弧模型的参数配置，建立了适用于小电流接地系统的改进“控制论”电弧模型。最后，利用PSCAD平台搭建了典型10 kV配电网仿真模型，模拟了单相电弧接地故障，并分析了不同电弧模型参数对电弧特性的影响。

1 动态电弧模型

1.1 经典“控制论”电弧模型

电弧是电、热、流体等多个物理过程综合作用的产物。……