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潛供電弧物理特性與抑制技術 版權信息
- ISBN：9787030575913
- 條形碼：9787030575913 ; 978-7-03-057591-3
- 裝幀：一般膠版紙
- 冊數：暫無
- 重量：暫無
- 所屬分類：>
潛供電弧物理特性與抑制技術 內容簡介
本書是作者及其研究團隊在潛供電弧基礎理論和關鍵技術問題上研究成果的系統性總結。建立了潛供電弧模擬實驗平臺，研究了潛供電弧的燃弧特性、運動特性及熄滅重燃等物理特征；提出了潛供電弧多場耦合動力學建模方法，在該模型基礎上研究了潛供電弧長度變化、弧根跳躍等不規則運動特征；分析了潛供電弧放電過程中電弧等離子體微觀參量，通過數字圖像處理技術，提取了潛供電弧圖像形態特征并進行了三維重構；研究了潛供電流暫態特性和零休階段弧道恢復電壓上升率、潛供電弧抑制技術及其與電力系統的交互作用，提出了復雜工況下的重合閘優化策略，并針對超長距離半波長輸電線路潛供電弧問題進行了探索研究。
潛供電弧物理特性與抑制技術 目錄
目錄
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.1.1 單相重合閘的應用和意義 1
1.1.2 潛供電弧的形成機理 2
1.2 潛供電弧的研究現狀與關鍵問題 4
1.2.1 潛供電弧的物理實驗 4
1.2.2 潛供電弧的數學建模 8
1.2.3 潛供電弧的圖像識別與重構 10
1.2.4 潛供電弧與電力系統的交互作用 11
1.2.5 潛供電弧的抑制技術 12
1.2.6 新型工況下的潛供電弧問題 18
1.2.7 特高壓半波長輸電線路潛供電弧問題 19
1.3 本書主要內容 19
第2章 潛供電弧物理模擬實驗研究 23
2.1 實驗設計 23
2.1.1 總體設計思路 23
2.1.2 實驗回路拓撲 23
2.1.3 實驗回路參數 23
2.1.4 實驗設備規格 24
2.2 實驗結果 26
2.2.1 潛供電弧燃弧時間 26
2.2.2 諧波特性 29
2.2.3 電弧伏安特性 31
2.2.4 電弧運動特性 31
2.2.5 潛供電弧間歇性不規則運動及其影響 36
2.2.6 潛供電弧熄滅特性 40
2.3 本章小結 42
第3章 潛供電弧多物理場耦合動力學與起始位置隨機性建模 44
3.1 潛供電弧多物理場耦合動力學模型 44
3.1.1 弧柱模型 44
3.1.2 弧根模型 48
3.1.3 電流元選取與仿真流程 50
3.1.4 潛供電弧多物理場耦合動力學模型實驗驗證 51
3.2 潛供電弧起始位置隨機性模型 55
3.2.1 短路電弧通道電導率計算 55
3.2.2 潛供電弧起始發展方向 59
3.2.3 仿真流程與仿真結果 60
3.2.4 潛供電弧起始位置隨機性模型實驗驗證 62
3.3 本章小結 64
第4章 潛供電弧運動物理機制研究 65
4.1 弧根跳躍物理機制模擬 65
4.2 潛供電弧長度動態變化特性 68
4.3 多物理場耦合應力對潛供電弧運動特性的影響 70
4.3.1 潛供電流對運動特性的影響 70
4.3.2 熱浮力對運動特性的影響 71
4.3.3 風力作用下的運動特性與燃弧時間 72
4.3.4 多物理場耦合應力對運動特性的影響機制 74
4.4不同導線方向下潛供電弧運動特性 76
4.5 不同起弧位置下潛供電弧運動特性 78
4.6 本章小結 80
第5章 潛供電弧等離子體數值模擬 81
5.1 潛供電弧放電等離子體數學模型 81
5.1.1 系數型偏微分方程和漂移擴散模型 81
5.1.2 潛供電弧放電過程簡化模型 83
5.1.3 基于泊松方程的電場數學模型 84
5.2 潛供電弧放電過程數值仿真 84
5.2.1 模型定義和網格剖分 84
5.2.2 模型參數設置 85
5.3 仿真結果分析 87
5.3.1 空間電場分布特性 87
5.3.2 帶電粒子分布特性 89
5.4 本章小結 94
第6章 潛供電弧圖像識別與三維重構 95
6.1 潛供電弧的圖像識別 95
6.1.1 圖像采集原理 95
6.1.2 圖像處理算法 96
6.1.3 實驗結果分析 99
6.1.4 潛供電弧圖像特征參數識別 103
6.2 潛供電弧三維重構 107
6.2.1 雙目立體視覺重構原理 108
6.2.2 三維重構流程 109
6.3 本章小結 113
第7章 潛供電弧電磁暫態特性 114
7.1 潛供電流暫態特性 114
7.1.1 潛供電流暫態計算模型 114
7.1.2 潛供電流暫態過程 117
7.1.3 潛供電流暫態過程影響因素 118
7.1.4 自由分量的衰減與振蕩特性 122
7.2 零休階段恢復電壓特性 126
7.2.1 恢復電壓上升率計算模型 126
7.2.2 單相接地故障電路模型 127
7.2.3 恢復電壓上升率影響因素 130
7.3 本章小結 137
第8章 潛供電弧抑制措施研究 138
8.1 面向潛供電弧抑制的并聯電抗器參數綜合優化 138
8.1.1 同塔多回線路的電磁耦合模型 139
8.1.2 基于潛供電弧抑制的并聯電抗器參數優化 142
8.1.3 基于諧振過電壓抑制的并聯電抗器參數優化 146
8.2 基于均壓電容的新型潛供電弧抑制措施 149
8.2.1 雙斷口斷路器拓撲 149
8.2.2 考慮雙斷口斷路器均壓電容的線路模型 150
8.2.3 仿真計算 155
8.2.4 基于擴展均壓電容的新型潛供電弧抑制措施 161
8.2.5 影響因素分析 163
8.2.6 均壓電容運行技術指標 166
8.3 本章小結 166
第9章 復雜工況下的潛供電弧問題 168
9.1 安裝混合無功補償特高壓輸電線路潛供電弧特性與重合閘策略 168
9.1.1 混合無功補償關鍵元件及結構組成 169
9.1.2 混合無功補償對潛供電弧影響仿真分析 170
9.1.3 混合無功補償對潛供電弧低頻振蕩影響機理 172
9.1.4 影響潛供電弧特性的因素 173
9.1.5 混合無功補償中旁路斷路器與主斷路器單相重合閘配合策略 177
9.2 安裝故障限流器的輸電線路潛供電弧特性與重合閘策略 178
9.2.1 氧化鋅避雷器式故障限流器簡介 179
9.2.2 超高壓輸電系統分析模型 179
9.2.3 旁路斷路器斷開時間對潛供電流的影響 180
9.2.4 潛供電流低頻分量的產生機理分析 182
9.2.5 含限流器的線路單相重合閘操作 184
9.3 本章小結 187
第10章 特高壓半波長輸電線路的潛供電弧特性 189
10.1 半波長輸電線路潛供電流和恢復電壓 189
10.2 半波長輸電線路潛供電流和恢復電壓仿真研究 191
10.2.1 傳輸功率對潛供電流和恢復電壓的影響 191
10.2.2 調諧方式對潛供電流和恢復電壓的影響 194
10.2.3 線路長度對潛供電流和恢復電壓的影響 197
10.3 潛供電弧抑制措施與單相自動重合閘 198
10.3.1 快速接地開關的分布配置 198
10.3.2 半波長輸電潛供電弧燃弧時間與單相重合閘 203
10.4 本章小結 204
參考文獻 206
序一
序二
前言
第1章 緒論 1
1.1 研究背景與意義 1
1.1.1 單相重合閘的應用和意義 1
1.1.2 潛供電弧的形成機理 2
1.2 潛供電弧的研究現狀與關鍵問題 4
1.2.1 潛供電弧的物理實驗 4
1.2.2 潛供電弧的數學建模 8
1.2.3 潛供電弧的圖像識別與重構 10
1.2.4 潛供電弧與電力系統的交互作用 11
1.2.5 潛供電弧的抑制技術 12
1.2.6 新型工況下的潛供電弧問題 18
1.2.7 特高壓半波長輸電線路潛供電弧問題 19
1.3 本書主要內容 19
第2章 潛供電弧物理模擬實驗研究 23
2.1 實驗設計 23
2.1.1 總體設計思路 23
2.1.2 實驗回路拓撲 23
2.1.3 實驗回路參數 23
2.1.4 實驗設備規格 24
2.2 實驗結果 26
2.2.1 潛供電弧燃弧時間 26
2.2.2 諧波特性 29
2.2.3 電弧伏安特性 31
2.2.4 電弧運動特性 31
2.2.5 潛供電弧間歇性不規則運動及其影響 36
2.2.6 潛供電弧熄滅特性 40
2.3 本章小結 42
第3章 潛供電弧多物理場耦合動力學與起始位置隨機性建模 44
3.1 潛供電弧多物理場耦合動力學模型 44
3.1.1 弧柱模型 44
3.1.2 弧根模型 48
3.1.3 電流元選取與仿真流程 50
3.1.4 潛供電弧多物理場耦合動力學模型實驗驗證 51
3.2 潛供電弧起始位置隨機性模型 55
3.2.1 短路電弧通道電導率計算 55
3.2.2 潛供電弧起始發展方向 59
3.2.3 仿真流程與仿真結果 60
3.2.4 潛供電弧起始位置隨機性模型實驗驗證 62
3.3 本章小結 64
第4章 潛供電弧運動物理機制研究 65
4.1 弧根跳躍物理機制模擬 65
4.2 潛供電弧長度動態變化特性 68
4.3 多物理場耦合應力對潛供電弧運動特性的影響 70
4.3.1 潛供電流對運動特性的影響 70
4.3.2 熱浮力對運動特性的影響 71
4.3.3 風力作用下的運動特性與燃弧時間 72
4.3.4 多物理場耦合應力對運動特性的影響機制 74
4.4不同導線方向下潛供電弧運動特性 76
4.5 不同起弧位置下潛供電弧運動特性 78
4.6 本章小結 80
第5章 潛供電弧等離子體數值模擬 81
5.1 潛供電弧放電等離子體數學模型 81
5.1.1 系數型偏微分方程和漂移擴散模型 81
5.1.2 潛供電弧放電過程簡化模型 83
5.1.3 基于泊松方程的電場數學模型 84
5.2 潛供電弧放電過程數值仿真 84
5.2.1 模型定義和網格剖分 84
5.2.2 模型參數設置 85
5.3 仿真結果分析 87
5.3.1 空間電場分布特性 87
5.3.2 帶電粒子分布特性 89
5.4 本章小結 94
第6章 潛供電弧圖像識別與三維重構 95
6.1 潛供電弧的圖像識別 95
6.1.1 圖像采集原理 95
6.1.2 圖像處理算法 96
6.1.3 實驗結果分析 99
6.1.4 潛供電弧圖像特征參數識別 103
6.2 潛供電弧三維重構 107
6.2.1 雙目立體視覺重構原理 108
6.2.2 三維重構流程 109
6.3 本章小結 113
第7章 潛供電弧電磁暫態特性 114
7.1 潛供電流暫態特性 114
7.1.1 潛供電流暫態計算模型 114
7.1.2 潛供電流暫態過程 117
7.1.3 潛供電流暫態過程影響因素 118
7.1.4 自由分量的衰減與振蕩特性 122
7.2 零休階段恢復電壓特性 126
7.2.1 恢復電壓上升率計算模型 126
7.2.2 單相接地故障電路模型 127
7.2.3 恢復電壓上升率影響因素 130
7.3 本章小結 137
第8章 潛供電弧抑制措施研究 138
8.1 面向潛供電弧抑制的并聯電抗器參數綜合優化 138
8.1.1 同塔多回線路的電磁耦合模型 139
8.1.2 基于潛供電弧抑制的并聯電抗器參數優化 142
8.1.3 基于諧振過電壓抑制的并聯電抗器參數優化 146
8.2 基于均壓電容的新型潛供電弧抑制措施 149
8.2.1 雙斷口斷路器拓撲 149
8.2.2 考慮雙斷口斷路器均壓電容的線路模型 150
8.2.3 仿真計算 155
8.2.4 基于擴展均壓電容的新型潛供電弧抑制措施 161
8.2.5 影響因素分析 163
8.2.6 均壓電容運行技術指標 166
8.3 本章小結 166
第9章 復雜工況下的潛供電弧問題 168
9.1 安裝混合無功補償特高壓輸電線路潛供電弧特性與重合閘策略 168
9.1.1 混合無功補償關鍵元件及結構組成 169
9.1.2 混合無功補償對潛供電弧影響仿真分析 170
9.1.3 混合無功補償對潛供電弧低頻振蕩影響機理 172
9.1.4 影響潛供電弧特性的因素 173
9.1.5 混合無功補償中旁路斷路器與主斷路器單相重合閘配合策略 177
9.2 安裝故障限流器的輸電線路潛供電弧特性與重合閘策略 178
9.2.1 氧化鋅避雷器式故障限流器簡介 179
9.2.2 超高壓輸電系統分析模型 179
9.2.3 旁路斷路器斷開時間對潛供電流的影響 180
9.2.4 潛供電流低頻分量的產生機理分析 182
9.2.5 含限流器的線路單相重合閘操作 184
9.3 本章小結 187
第10章 特高壓半波長輸電線路的潛供電弧特性 189
10.1 半波長輸電線路潛供電流和恢復電壓 189
10.2 半波長輸電線路潛供電流和恢復電壓仿真研究 191
10.2.1 傳輸功率對潛供電流和恢復電壓的影響 191
10.2.2 調諧方式對潛供電流和恢復電壓的影響 194
10.2.3 線路長度對潛供電流和恢復電壓的影響 197
10.3 潛供電弧抑制措施與單相自動重合閘 198
10.3.1 快速接地開關的分布配置 198
10.3.2 半波長輸電潛供電弧燃弧時間與單相重合閘 203
10.4 本章小結 204
參考文獻 206
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潛供電弧物理特性與抑制技術 節選
第1章 緒論 1.1 研究背景與意義 1.1.1 單相重合閘的應用和意義 隨著經濟的不斷發展，電力需求迅速增加，這為我國電網的發展帶來了新的機遇，同時也提出了新的挑戰。主要問題體現在［1，2］：①我國一次能源遠離負荷中心，大容量長距離輸電勢在必行，現有的500kV輸電線路輸送能力有限，不能滿足未來長遠發展的需求；②基于500kV網架的聯網系統，區域交換能力不足，無法滿足資源進一步優化配置的需求；③土地資源日趨緊缺，提高單位長度輸電走廊的輸電容量具有重要的經濟與社會意義；④我國電力負荷分布嚴重不均，華北、華東地區500kV電網短路電流超標現象非常嚴重，對系統的安全可靠運行非常不利；⑤長鏈式網架結構動態穩定問題突出；等等。 國家電網有限公司(簡稱國家電網)結合我國電網發展的現狀以及未來發展的趨勢，提出了建設1000kV特高壓骨干網架的戰略構想，通過技術創新從根本上解決上述各項問題。特高壓輸電線路的造價與傳輸容量比明顯優越于500kV，更適合于長距離、大容量的電力輸送和功率交換要求，具有更大的經濟性與遠期適應性。特高壓電網的建設與實施將實現資源的優化配置，對于保障國家能源安全和電力可靠性具有重要意義。 2006年8月，特高壓交流試驗示范工程通過國家核準；2009年1月6日，晉東南—南陽—荊門特高壓試驗示范工程一期通過驗收并投入試運行；2011年12月16日，經過擴建后的特高壓試驗示范工程正式投入商業運行，成為我國南北方向的一條重要能源輸送通道，進一步提高了華北和華中兩大電網之間的電力資源優化配置能力，同時標志著我國電網實現了歷史性的跨越［3］。當前，特高壓電網建設在我國處于起步階段，加快研究、進一步完善特高壓輸電技術，具有重要的學術價值與工程意義。 對于超/特高壓輸電線路，由于線間距離大，輸電線路的故障以單相接地故障為主，其發生數量占總故障的90%，且絕大部分為瞬時性故障。表1.1給出了IEEE統計的500kV輸電線路故障類型統計數據［4］。 表1.1 500kV輸電線路故障類型統計數據 根據超/特高壓輸電線路的具體工況及其故障類型的特點，采用單相重合閘具有重要意義［4-10］。 (1) 提高系統的穩定性。采用單相重合閘的輸電線路，故障時由于切除的只是故障相而不是三相，故障期間送端和受端并沒有完全失去聯系，可大大加強兩個系統之間的聯系，避免系統的解列；發生故障的輸電線路，允許單相開斷的時間比三相分閘時間要長3～4倍，單相自動重合閘相比三相自動重合閘具有更大的動穩定極限；當采用單相重合閘時，輸電線路可進一步增加線路的傳輸容量，提高線路的輸送能力。 (2) 提高供電的可靠性。單側電源供電的線路發生單相故障而切除故障相時，其他兩相仍繼續供電，避免了供電的中斷，提高了供電的可靠性；特別是當由單側電源單回線路向重要負荷供電時，單相重合閘的優越性更加顯著。 (3) 減小操作過電壓水平。單相重合閘操作過電壓水平比三相重合閘操作過電壓水平平均低約30%，針對超/特高壓等級輸電線路，采用單相重合閘，降低電網的操作過電壓水平會帶來顯著的經濟效益。 (4) 減小對軸系的沖擊。單相重合閘可減小對大容量軸系的沖擊，特別是降低對大型熱電廠的軸扭振度。 (5) 簡化系統的操作。由于單相故障只需斷路器跳一相，其他兩相不跳，減少了斷路器的操作次數，延長了檢修周期；采用單相重合閘，不存在同期問題；單相重合閘間接減少了并網的次數等。 1.1.2 潛供電弧的形成機理 采用單相重合閘的輸電線路，當線路發生故障，故障相切除后，非故障相通過靜電耦合與電磁耦合向故障相供電，在故障點形成的電流稱為潛供電流，形成的弧光放電稱為潛供電弧，潛供電弧熄滅后，弧道兩端形成的電壓稱為恢復電壓［4］。 潛供電流與恢復電壓是反映潛供電弧特性的兩個重要參量。潛供電流中含有靜電感應分量和電磁感應分量［4，11，12］。其中，由非故障相電壓通過相間電容產生的感應分量稱為靜電感應分量Isc，如圖1.1所示，其值由式(1-1)確定，其中Cm是相間電容；由非故障相電流經相間互感在故障相形成的感應分量稱為電磁感應分量Ism，如圖1.2所示。 圖1.1 靜電耦合電路 圖1.2 電磁耦合電路 圖1.2中，Xm為線路互感，Xs、Xg分別對應并聯電抗器小電抗和中性點小電抗，X0、X1為線路零序感抗和正序感抗。 潛供電弧電流與弧道恢復電壓中，靜電感應分量占了絕大部分，它與線路的結構以及長度有關，與故障點的位置幾乎無關，其值主要取決于輸電線路的相間電容與線路電壓等級。電磁感應分量所占比重較小，它主要取決于線路傳輸容量、線路結構參數以及故障點位置，其值與線路零序阻抗有很大聯系。當故障點在線路中點時，電磁感應分量近似有*小值［4-6］。 發生單相接地故障的輸電線路，潛供電弧若不能及時熄滅，將使斷路器重合于弧光接地故障，造成重合閘失敗。超/特高壓輸電線路較長，運行電壓高，潛供電弧的熄滅是一個技術難題。針對超/特高壓工程建設遇到的問題，開展潛供電弧發生機理的實驗模擬和仿真建模研究，結合潛供電弧伏安特性的強烈非線性與隨機性特征，發展有效的熄滅技術與抑制方法，完善單相重合閘技術，具有重要的理論意義和應用價值。 1.2 潛供電弧的研究現狀與關鍵問題 近幾十年來，針對常規輸電線路潛供電弧的產生機理、影響因素、熄滅和重燃機制等，國內外學者采用物理實驗、數學建模和仿真等手段開展了大量研究工作，多集中于超高壓電網［4，7，8］。 潛供電弧的動態物理過程與很多因素密切相關，集中體現為兩大類，即確定性因素與非確定性因素。確定性因素主要包括線路長度、電壓等級、并聯電抗器位置及其補償度 (或快速接地開關)、桿塔結構等；非確定性因素主要包括故障位置、短路電弧電流及其持續時間、風速大小與方向、弧道恢復電壓等［13］。其中，線路長度、電壓等級等因素通過影響潛供電流值、恢復電壓及其上升率的大小從電氣上間接影響潛供電弧的物理特性；而風速大小與方向、短路電弧電流等因素通過作用于弧道而直接影響潛供電弧的發展與重燃特征。潛供電弧的研究現狀與關鍵問題分述如下。 1.2.1 潛供電弧的物理實驗 1. 潛供電弧的現場實驗 國內外針對超高壓輸電線路的潛供電弧，進行了大量的現場實驗，獲得了很多現場數據［14-18］。隨著線路電壓等級的提高，針對特高壓輸電線路的潛供電弧現場實驗也在進行。具有典型意義的現場實驗如下所述。 巴西CEPEL高電壓實驗室在500kV線路實驗段進行了潛供電弧的現場實驗。實驗線路共包括三個桿塔結構，分為兩段。通過人工引弧，模擬產生潛供電弧并進行監測。在這次測試中，短路電弧電流持續1s，頻率為60Hz，實驗的潛供電弧電流(有效值)分別為60A、100A、150A、200A［14，15］。該實驗進一步驗證了潛供電弧的非線性特征，通過實驗測量得到潛供電弧的各次諧波含量，并研究了長間隙潛供電弧的運動軌跡與熄滅特性，相關實驗數據可用作比較和分析低壓模擬實驗的等價性與有效性。 圖1.3(a)為巴西超高壓實驗線路段上，潛供電弧的引弧裝置布置圖［14］。絕緣子串兩端安裝了一套掛鉤，銅線安裝在絕緣子串兩端的掛鉤上引燃短路電流。圖1.3(b)為潛供電弧的燃燒軌跡。 圖1.3 潛供電弧現場實驗 俄羅斯的1150kV特高壓輸電線路，線路長度為500km，線路首端安裝并聯電抗器3×300Mvar，線路末端安裝并聯電抗器2×(3×300)Mvar。潛供電弧實驗過程中，在線路末端C相*后一基桿塔的絕緣子串兩端串接一直徑為0.5mm的銅線［16］。線路末端斷路器始終斷開，當線路首端斷路器合閘時，絕緣子串兩端的銅線迅速燃燒引燃短路電流，即模擬產生短路電弧。此時保護識別線路故障，信號發送到首端，打開故障相斷路器。其他兩相依舊運行，潛供電弧在短路電弧通過的弧道中產生，記錄并獲取了相關電壓、電流數據。實測的燃弧時間約為0.30s［17，18］。 我國特高壓交流試驗示范工程長南線的南陽站進行了人工C相瞬時接地實驗［10］。引弧線長度為11m，故障后40ms左右南陽站1000kV斷路器分閘，故障后約75ms長治站保護跳開1000kV斷路器，直至1s后兩側斷路器單相重合成功。實驗時的風速約為1.2m/s，北風，實測的燃弧時間為110ms。該實驗中微風在短時間內對長達11m的開放電弧的影響較小，電弧呈現為直線形狀。短路電弧的弧道粗，亮度大，潛供電弧的弧道細，亮度小，如圖1.4所示。 圖1.4 特高壓交流試驗示范工程潛供電弧現場實驗 美國、日本、匈牙利、德國針對潛供電弧也做了大量的現場實驗和測量工作，很大程度上豐富了潛供電弧物理特性的研究［8，19，20］。潛供電弧的現場實驗較為真實地反映了輸電線路故障后潛供電弧起始、發展、熄滅、重燃的物理過程，盡管如此，現場實驗也存在很多的局限性，集中體現在實驗方案、實驗次數以及實驗條件的限制，同時對于更高電壓等級或新型輸電方式的線路，當線路還沒有建成時，現場實驗就無法進行［8］。 2. 潛供電弧的模擬實驗 模擬實驗是研究潛供電弧特性的重要途徑。其基本假定條件為忽略兩個端部的電極效應，在其余的全長弧道內，認為每段弧道特性彼此一樣，從而在電流、恢復電壓梯度值相同的情況下，取其部分長度進行實驗，模擬輸電線路長間隙潛供電弧［21］。已有潛供電弧模擬實驗回路主要針對安裝并聯電抗器及中性點小電抗的輸電線路，有串聯實驗回路和并聯實驗回路，兩者的主要區別在于潛供電弧熄滅后，弧道恢復電壓的頻率特性表現不一樣，其結構如圖1.5所示［8，21-23］。 圖1.5 潛供電弧模擬實驗回路 圖1.5(a)中，CB1、CB2、CB3分別為保護、合閘、投入C1所用的快速斷路器。L1是模擬系統的等值電感，實驗中用以提供電感性的短路電流；C1是集中電容，用以模擬潛供電弧的電容回路；L2起到模擬小電抗的作用，如果線路上沒有并聯電抗，即ωI趨近于無窮，上述回路中將只有電容C的支路，取消L形成的支路即可；C2是等值的線對地電容之半，使得在弧道上形成必要的恢復電壓。20世紀七八十年代，中國電力科學研究院(簡稱中國電科院)、陜西電力中心試驗研究所等單位針對西北新建330kV線路，采用該電路結構，做了大量的潛供電弧模擬實驗［8］。
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