零阻抗支路短路电流计算的数学模型

提出了一种适合于求流过零阻抗支路短路电流的数学模型.该模型将开关设备(如断路器等)用一条零阻抗支路来模拟,应用对称分量分析法的基本理论,能够直接计算电力系统各种运行方式下的当开关设备两侧分别发生各种短路故障时,流过开关设备的短路电流.通过实例验证了该模型的有效性.     

供电系统两相简单故障的通用复合序网

提出了一个通用两相简单故障模型，并由此推出其复合序网。令此复合序网中的某些参数变化，即可派生出任一种两相简单故障的复合序网及其短路电流正序分量的计算公式。     

低压配电网典型短路故障的数据特征分析

<正>低压配电网的短路分为单相短路接地、两相相间短路、两相接地短路与三相短路。其中,三相短路对系统的危害最大,单相短路接地发生的频率最高。本文通过对系统发生短路时各负荷节点与变压器二次侧出口处的三相电流、电压进行原始数据采集,分析短路故障发生后的数据变化特征,以此为低压配电网的短路故障类型研判及电气量特征分析提供参考。     

带平衡绕组的分裂式变压器短路电流计算分析

分析短路等值电路并计算故障电流最大值是带平衡绕组的分裂式变压器设计的关键问题之一。应用对称分量法和基于场路耦合的有限元分析法,对突然发生不同短路故障情况(包括单相接地短路、两相接地短路、两相相间短路和三相短路)下的变压器进行了等值电路分析和短路电流计算。以型号为SFFZ10-88 000 kV·A/220 kV的变压器为例进行了解析计算和仿真分析。结果表明:单相接地短路和两相接地短路时的短路电流较大;在两相接地短路时的安匝平衡是关于矢量平衡,此时有限元分析法更适用。     

相间接地故障时常规选相元件动作行为分析及改进措施

针对高压线路相间接地故障时两故障相对地电阻可能不均衡的现象,通过对典型相间接地故障模型进行分析,总结出故障电流特点,并分析了此类故障情况下两种典型选相元件的动作行为。在此基础上,提出了相电流突变量的附加选相判据结合序分量的选相判据的综合选相方法。PSCAD和RTDS仿真表明两故障相对地电阻不对称的相间接地故障时,可能导致距离保护常规单独基于相间电流突变量原理和序分量原理的选相元件不正确动作,并验证了提出的综合选相方法的有效性。     

高压电缆牵引网短路特性分析

为研究一种电气化铁路高压电缆牵引网电缆短路特性,在充分考虑电缆弗兰梯效应的基础上,建立了电缆短路运行的5种基本支路,并对其电压、电流特性进行分析。采用支路分析法对主变二次侧绕组中点接地系统单相接地模型、主变绕组中点不接地系统单相接地模型和主变绕组中点不接地系统两相短路模型的电气特性进行了分析,并利用Matlab/Simulink仿真平台对分析结果进行验证。仿真结果表明,支路分析法用于高压电缆牵引网的短路特性分析是有效的,主变绕组中点接地与否会影响电缆的绝缘电压等级。     

中性点不接地系统非对称短路故障分析

为提高分布式电源接入配电网的可靠性,以对称分量法为基础,重点分析了中性点不接地系统各种短路故障特性。给出了单相接地短路、两相相间短路、两相接地短路以及各种经过渡阻抗短路时故障点系统电压、电流的变化特性。得出中性点不接地系统两相相间短路与中性点接地系统一致,且不发生中性点漂移。而中性点不接地系统两相接地短路与中性点接地系统两相相间短路一致,但发生中性点漂移。所得结论能够为分布式电源接入配电网后的短路故障分析以及继电保护整定提供理论参考。     

对称分量法在求解电力变压器非对称短路电流中的应用

对称分量法是电力系统中分析三相对称系统不对称运行的一种基本方法。介绍了对称分量法的基本原理,通过在电力系统的局部短路故障处引入三相不对称故障电压源的思路,并应用电路的戴维南等值定理以及叠加定理,建立了基于某一相的各序等值网络。通过对三种不对称短路故障边界条件的分析,制定了与故障类型相应的复合序网等值电路,大大方便了电力系统中非对称短路电流的求解。实例证明了对称分量法在求解电力变压器各绕组不对称短路电流过程的有效性。     

基于相间电阻变化特征的故障选相元件

针对现有选相元件在系统振荡期间存在误选相问题,提出了一种基于相间电阻变化特征的高压输电线路故障选相新原理。发生不对称接地故障时,首先利用零序和负序电流之间的相位关系分成3个区域,每个区域存在单相接地和两相短路接地2种故障类型,在判断出某个分区后根据相间测量电阻的变化特征得到选相结果。在系统振荡期间,健全相相间测量电阻是连续缓慢变化的;短路相之间的相间测量电阻,在发生故障瞬间是突变的,而故障后则基本没有变化。仿真结果表明,发生相间故障时,相间测量电阻不受负荷电流、过渡电阻、分支系数和系统振荡等的影响,该选相元件有很高的动作可靠性和准确性,适用于系统振荡期间的选相元件。     

不对称短路故障下非故障6 kV电动机速断保护动作行为分析

根据对称分量法,分析了单相接地短路和两相接地短路两种不对称短路故障下的电压向量。对6 kV电动机在不同序电压下的运行情况进行了分析,表明运行在同一6 kV母线上的非故障电动机速断保护在不对称短路情况下,特别是在两相接地短路时,负序电压产生的较大电流可能会导致电动机速断保护误动作。提出在进行电动机速断保护定值整定校核时,不仅需要考虑启动电流,还需要考虑不对称短路故障时的负序电压影响的问题。     

多功能串联补偿器虚拟阻抗柔性限流及其运行机理

针对短路故障时冲击电流的柔性控制,提出了一种自适应虚拟阻抗柔性限流的多功能串联补偿器MFSC(multi-functional series compensator)拓扑结构及控制策略。分析其在正常运行和不同类型短路故障时的工作状况及模式切换过程,阐述三相四桥臂串联逆变器中引入虚拟阻抗的控制方法,建立短路故障数学模型,并给出虚拟阻抗和晶闸管支路限流阻抗参数设计方法。仿真及实验结果表明,MFSC能有效抑制不同类型短路故障电流,故障发生后,虚拟阻抗控制可实现电能质量补偿模式与限流模式间的平滑切换,实现故障电流与继电保护整定值相配和。     

直流电网输电线路短路故障的单端化近似解析计算方法

基于模块化多电平换流器的柔性直流输电技术(MMC-HVDC)是消纳可再生清洁能源,构建直流电网的核心技术。输电线路短路故障是直流电网常见故障,其故障电流水平影响着直流电网关键设备的参数设计。以张北直流电网为对象,通过网络开环、健全极开路、接地支路独立化和戴维南等效等方法,逐步解耦降阶,建立了去耦合的单端口简化模型。提出了直流电网短路故障的单端化近似解析计算方法。所提计算方法在PSCAD/EMTDC仿真平台上得到了验证,对故障电流影响因素分析和故障电流水平抑制具有参考意义。     

变结构模型短路电流计算方法

提出了一种变结构模型短路电流计算方法。该方法将断路器作为一条阻抗为零的支路来模拟，运用线性网络特性、定理及变结构与变参数的分析方法，将母线上短路时的短路电流等值转移到断路器两侧，导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时，流过断路器的短路电流的序分量模型和算法。该方法是短路电流计算方法的一个重要补充，使电气设备选择和继电保护整定计算更容易。通过实例验证了该方法的有效性。     

变结构模型发电厂主系统短路电流计算方法

提出将断路器作为一条阻抗为零的支路模拟,应用线性网络特性、定理及变结构与变参数方法．导出了相当于在断路器两侧分别发生短路故障时,计算通过断路器短路电流的通用模型和算法。用该计算模型对某电厂进行短路电流计算,计算表明其结果的正确性。该方法适用于电气设备选择和继电保护整定计算,同时,还能考虑各种运行方式的改变对短路电流的影响。     

架空地线短路电流分析及其热稳定计算

主要分析了当高压输电线路（大电流接地系统）发生故障时,架空地线短路电流的构成及铁塔的分流作用,同时亦分别论述了在终端塔或长线中任意铁塔故障时流过架空地线的短路电流,并在此基础上,对架空地线允许温升进行验算,以便对架空地线的型号进行选择。     

含光伏电源配电网的自适应距离保护

含光伏电源(PV)的配电网,因光伏电源的短路电流特性造成距离保护分支系数的不确定性,进而导致保护的拒动或误动。针对该问题,根据故障时的复序网络提出基于保护安装处的正序和负序电流的自适应分支系数计算,并以此为基础确立了距离保护Ⅱ段阻抗整定值。以某地区配电网为例通过PSCAD/EMTDC加以仿真,证明了在单相接地故障及相间短路故障情况下该整定方法的准确性与方便性。     

高压直流输电系统接入下的交流系统不对称故障下序网等值及短路电流算法

随着高压直流输电技术的日益发展,交直流混联系统的相互影响已成为高压直流输电领域的研究重点。针对含高压直流输电系统接入的交流系统,本文研究了其在不对称故障下的故障分析方法,提出了LCC-HVDC在交流侧的复合序网等值模型以及短路电流计算方法。首先搭建了基于不对称工况下的LCC-HVDC开关函数模型,随后根据开关函数模型建立了相应的LCC相量模型,并推导了LCC交流侧复合序网的计算方法。最后将LCC复合序网模型与交流系统不对称故障的边界条件结合,提出了适用于求解含高压直流输电系统接入的交流系统不对称故障短路电压电流的迭代算法并进行了仿真验证。仿真结果表明,本文提出的故障电流算法均可以满足工程计算要求。     

基于小波变换和概率神经网络的励磁涌流识别

针对变压器的励磁涌流问题,提出了一种基于小波变换和概率神经网络的新的变压器差动保护方案,用以实现励磁涌流与其它内部短路电流诸如单相短路、两相接地短路、三相接地短路、匝间短路的鉴别。利用小波变换进行信号分解,提取各尺度高频部分的能量,作为神经网络的输入特征向量,概率神经网络是为了进行模式识别。利用Matlab/Simulink平台上的仿真建模,获取励磁涌流和内部故障电流的数据。大量仿真结果显示,该方案可以有效地识别励磁涌流。     

变结构电网短路电流计算方法

目前 ,采用传统的电网短路电流计算方法 ,只能求得注入故障节点的短路电流 ,这在工程上使用常感不便。变结构电网短路电流计算方法通过改变短路点的结构 ,能够直接求出在设备 (如断路器 )两侧发生短路时 ,通过设备的短路电流 ,给电气设备选择、继电保护整定计算带来很大的方便。     

零序电流差动保护选相元件

针对零序电流差动保护选相元件受负荷电流影响,在高阻接地故障中灵敏度较低的情况,文中提出了一种基于序分量的零序电流差动保护选相元件。选相元件包括三部分:利用负序与零序差动电流大小相近区分单相接地两相高阻接地故障;利用正序差动电流与负序差动电流的相位关系区分单相接地与两相金属性接地故障;利用低制动系数差动判据防止区外三相短路不平衡零序电流。RTDS仿真结果表明:提出的选相元件不受过负荷影响,无需补偿,可以准确选出单相接地故障相,灵敏度高于零序电流差动保护,保证零序电流差动保护准确分相跳闸。