华中电网短路电流水平及控制

文章针对三峡水电站的建设,结合华中电网的中长期规划,计算分析了未来华中电网的短路电流水平及其变化趋势。参照国外大电网建设和运行经验,提出了限制220～500 kV电网短路电流的措施和方法,研究了三峡水电站分厂方式和接入系统方案对电网短路电流的影响并提出了解决办法。     

拉停边断路器对限制短路电流影响分析及应用

针对电网结构逐步加强引起的短路电流超标问题,对比了不同限制措施带来的影响,针对2/3接线厂站提出了拉停边断路器限制短路电流的措施,应用PSASP软件计算分析了该措施对短路电流限制效果,总结了拉停边断路器限制短路电流的优点、可推广性及适用范围。分析结果表明,拉停边断路器限制短路电流的措施既可避免削弱电网结构,又可有效降低短路电流,有利于调度部门安排运行方式及厂站规划阶段合理化配串。     

限制短路电流技术的探讨

对电力系统短路电流增大的原因，带来的问题以及限制短路电流的方法作了介绍分析，表明采用高一级的系统运行电压，将是限制短路电流最有效的办法。     

影响短路电流计算的因素

在进行低压短路电流计算时,主要的困难是各设计、运行和研究部门采用的计算方法各不相同,考虑的因素也各不相同,这些都有可能造成短路电流计算结论和短路电流超标判断的差异,使得采取的短路电流限制措施不同。因此,在深入研究短路电流计算标准的基础上,应考虑各种不同的因素对短路电流计算结论的影响,来为低压短路电流的计算和限制提供更切合实际的方法和思路。     

500 kV电网短路电流超标机理及限制措施适应性

提出一种利用短路点自阻抗分析500 kV电网短路电流超标机理的方法,并应用于短路电流限制措施的适应性研究.基于二端口网络理论,构建双端电源等值电路,从短路点自阻抗各组成要素的物理意义角度分析不同位置、不同类型短路电流的主要影响因素,揭示其超标机理.500 kV侧短路电流主要取决于500 kV侧电网结构,因此其限制措施主要是改变500 kV侧电网参数;220 kV侧短路电流受变压器等值阻抗和220 kV电网结构的影响,但不同站点受二者影响程度不同,应根据不同影响程度采取相应的措施以增大变压器等值阻抗或改变220 kV侧电网参数.应用于广东500 kV电网短路电流分析和限制措施的研究结果证明了其正确性和实用性.     

西北电网短路电流的限制措施

介绍了电力系统短路电流产生的原因和危害以及国内外在电力系统短路电流限制技术方面的研究状况，结合西北750 kV电网的建设和发展，分析了西北电网在750 kV发展过程中短路电流增加的原因和趋势，并对限制短路电流的多种措施进行了探讨：包括实现电网分层分区运行；加装中性点电抗；实现母线分段运行；采用高阻抗变压器等。针对不同的网架情况，提出了相应的对策和建议。     

大电源接入方式对短路电流的影响分析

本文针对大容量电源接入电网造成短路电流升高的问题,根据对称短路电流计算公式,对大电源不同接入方式的短路电流升高影响进行了分析,提出了有效限制短路电流的大电源接入点选择原则,给实际电源规划建设提供借鉴.通过实例仿真,验证了将大电源接入高电压等级和在电源电流贡献系数较小的节点接入大电源可限制短路电流升高的有效性.     

背靠背直流输电系统限制短路电流的研究

对背靠背直流输电系统限制短路电流作了研究,通过IEEE 30节点500kV系统短路电流计算,不仅验证了背靠背直流输电系统对限制与之相连的交流系统短路电流的有效性,而且表明了其对降低整个电网各节点的不同短路故障电流水平的有效性,同时通过对数据的分析得出了背靠背直流输电系统换流站位置的选取与降低整个电网短路电流水平密切相关的结论.     

石河子与新疆主网联网短路电流限制措施研究

新疆生产建设兵团第八师石河子市电网与国网新疆电力公司电网联网工程实施后,周边系统短路电流超标严重,尤其是新疆电网内部的750 kV凤凰变电站以及石河子电网内部的220 kV联众开关站等。文章按照不同水平年系统对应的不同边界条件进行统筹考虑,结合目前国内外限制电网短路电流的措施研究与实际应用情况,对该联网工程可能采取的限制短路电流的措施进行了全面、详细的分析研究。经过综合比选,选择最优方案限制联网工程引起的系统短路电流增长,从而合理控制电网的短路电流水平,保证电网的安全稳定运行。     

加强电网规划,优化电网结构,限制短路电流

在华东电网不断加强的同时,系统短路电流水平也逐年增大,根据华东电网短路电流的概况,指出了限制系统短路电流已成为电网规划中考虑的重要问题之一。分析了短路电流增大的原因,并从电网规划角度出发,介绍了短路电流的限制措施,阐述优化电网结构是限制短路电流最直接、最有效的方法。     

十二相同步发电机整流系统直流侧突然短路的研究

分析十二相同步发电机整流系统在空载下的直流侧突然短路,论证了直流侧短路时相当于交流侧而言,相当于十二相对称短路,据此导出了交直流侧短路电流及电磁转矩的表达式,并给出了交直流侧最大短路电流及冲击电磁转矩的实用计算公式,为系统保护装置的设计提供了理论依据。     

12/3相双绕组感应发电机直流侧突然短路电流分析

通过适当简化分析，表明12／3相双绕组感应发电机直流侧突然短路不需要考虑辅助励磁绕组，等效为单独的十二相功率绕组直流侧突然短路，据此导出了交直流侧短路电流表达式。在此基础上，针对大容量的感应发电机，给出了估算交、直流侧最大冲击电流的简化计算公式，并论证其最大电流的到达时刻小于交流周期的二分之一，且随负载的增加其最大电流的到达时刻有所提前的结论。通过实验和仿真对比验证了该文所得结果的正确性，为系统保护装置的设计提供了理论依据。     

图解法估算基于金属氧化物限压器保护的串联补偿系统三相短路电流

提出了一种估算基于金属氧化物限压器(MOV)保护的串补系统三相短路电流的新方法一图解法。该方法借助于图形和网络等值技术来计算带非线性元件(如MOV)的电力系统短路电流，为系统规划工程师提供了计算短路电流和确定断路器等设备的电流额定值的简单方法。并采用电磁暂态分析程序(EMTP)进行了仿真实验，仿真结果也证实了上述图解法的有效性和较高的精度。文章还进一步讨论了计算短路故障时全网分支电流的方法。     

一种辐射型配电网短路电流实用算法

根据配电网的结构特点,提出了一种基于故障补偿方法与实际相序表示方法相结合的配电网短路电流实用计算方法。该算法不需要根据故障类型确定三序网,能够处理三相对称及不对称配电系统的各种类型的短路电流计算,计算过程简单,易于在计算机上实现。算例结果表明,此算法在计算辅助射状的配电系统短路电流时具有可靠、高效的特点。     

UNIFIED ANALYSIS OF THE SHORT CIRCUIT TRANSIENT OPERATIONS OF SALIENT POLE SYNCHRONOUS MACHINES

ABSTRACT

A general analysis for the different cases of short circuits of a synchronous machine is given in this paper. The effects of saliency and of damping circuits are considered. Expressions for the transient currents in the machine windings, flux linkages, open phase voltages and electromagnetic torques are given in the case of any short circuit. The different formulae are given in terms of the machine pameters which can be measured by classical tests, and are generally given by the manufacturer- Experimental verifications have been made on a conventional salient pole machine and are given for all kinds of short circuits over all the possible range of the rotor axis positions at the instant of short circuit.     

六相交直流同时供电发电机直流侧突然短路电流分析

通过适当处理六相交直流同时供电（双绕组）发电机两套绕组之间的耦合,建立了其d-q-0系统的简化学模型;在此基础上,应用海维赛德运算微积法和叠加原理,分析了其稳态和直流侧突然短路运行,给出了定子和转子的时间常数以及交流侧完整的短路电流表达式;通过适当简化处理,得出了估算交、直流侧最大冲击电流和最大电流到达时刻的计算公式,并与普通三相电机突然短路的最大电流估算公式进行了比较,得出了到达最大电流时刻提前的结论;通过试验验证该文所得结果。该文对两套绕组之间耦合的处理大大简化了双绕组发电机的数学模型,为分析双绕组发电机的其它性能奠定了基础;所得结论和所用方法同样适用于其它结构的双绕组发电机,具有普遍意义。     

交流系统短路故障下MMC对短路电流的影响及抑制策略

基于模块化多电平换流器的高压直流输电系统(MMC-HVDC)接入交流系统可能会对交流断路器清除短路故障造成影响。基于MMC的拓扑结构和控制策略,分析了交流系统短路故障下MMC对交流断路器的影响。然后,研究了交流系统发生对称短路故障时,MMC的运行工况对短路电流的影响,发现MMC对短路电流的贡献主要来源于MMC向交流系统注入的无功功率。接着,研究了交流系统发生非对称短路故障时,MMC在不同运行工况下贡献的三序短路电流的计算方法,得出MMC阀侧零序和负序电流为0,阀侧正序电流是三相对称的且大小由运行工况决定的结论。最后,提出了交流系统对称短路和非对称短路故障下抑制MMC贡献的短路电流的控制方法,并通过PSCAD/EMTDC仿真验证了所得结论的正确性以及控制方法的有效性。     

The impact of inrush currents on the mechanical stress of highvoltage power transformer coils

From failure experience on power transformers, it was very often suspected that inrush currents, occurring when energizing unloaded transformers, were reason for damage. In this paper, it was investigated how mechanical forces within the transformer coils build up under inrush compared to those occurring at short circuit. Two-dimensional and three-dimensional computer modeling for a real 268 MVA, 525/17.75 kV three-legged step up transformer was employed. The results show that inrush current peaks of 70% of the rated short circuit current cause local forces in the same order of magnitude as those at short circuit. The resulting force summed up over the high voltage coil is even three times higher. Although inrush currents normally are smaller, the forces can have similar amplitudes as those at short circuit however with longer exposure time. Therefore, care has to be taken to avoid such high inrush currents. Today controlled switching offers an elegant and practical solution     

基于自适应神经元的短路电流参数提取

真空断路器实现选相分闸的关键是快速提取短路电流参数。传统快速傅立叶(FFT)和最小二乘参数估计方法由于响应速度慢、计算量大难以满足选相分闸的实时要求；该文基于自适应神经元，给出了一种真空断路器同步开断短路电流时快速提取短路电流参数，预测电弧熄灭时电流零点的方法。介绍了自适应神经元估计短路电流参数的基本原理，采用正交滤波器消除衰减直流分量和误差自相关估计自适应改变学习步长，加快神经元的学习收敛速度和减少稳态误差。MATLAB仿真验证了所提方法的快速性和有效性。