故障電流分析

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1、電腦輔助複數短路容量法分析短路電流之研究AStudyofComputerAidedComplexShortCircuitMVAMethodforShort-CircuitCurrentsAnalysisKuo-HsiungTseng立臺北科技大學電機工程系摘要本研究為一方法論，旨在深入探討並詳論以傳統的「標么法」及新發展的「複數短路容量法」分析短路故障電流計算，由分析方法及計算結果來比較兩種方法之優劣。研究顯示複數短路容量法，因不須選定基準值，參數的轉換與運用比標么法更直接，且其轉換值以及所建立的

2、矩陣式具唯一性，在電腦程式應用與效率方面，此法較標么法為優，若以之為分析方法建立資料庫，將有助於設計電腦輔助短路故障電流計算之研究。此外，本文提出「修正型複數短路容量矩陣法」以直接建立系統矩陣執行運算，在程式應用上更具系統化與發展性。詞：短路電流、標么法、複數短路容量法、修正型複數短路容量矩陣法。審查通過時間：91年5月4日投稿受理時間：91年3月10HABSTRACTThepurposeofthispaperistocomparetheconventionalPerUnitMethodandan

3、ewlydevelopedComplexShortCircuitMVAMethodforanalyzingshort-circuitcurrentsofpowersystem.Inspiteofthecomplicatedprocessofchoosingthebasevalue,thePerUnitMethodiscommonlyusedincalculatingshort-circuitcurrents.ThispaperadoptsComplexShortCircuitMVAMethodin

4、stead.Inwhich,theratedcapacityorvoltageandtheimpedanceofthedevicesinvolvedaretheonlyparametersneeded.Byusingtheproposedmethod,theconversionquantitiesandderivedmatrixareunique.Therefore,itisbetterthanthePerUnitmethodinbothapplicationandefficiencyofcomp

5、uterprogram.Ifthedatabaseissetupwiththismethod,itwillbeofhelpfordesigningcomputeraidedthecalculationofshort-circuitcurrents.Besides,thispaperproposedamodifiedComplexShortCircuitMVAMatrixMethodtobuildthematrixdirectlyforoperatingcalculation.Itwillbemor

6、esystematicanddevelopinginapplicationofcomputerprograms・Keywords:Short-circuitCurrent,PerUnitMethod,ComplexShortCircuitMVAMethod,ModifiedComplexShortCircuitMVAMatrixMethod.參數，直接算出各元件的複數短路容量(MVA)值建立矩陣，經運算即可求得故障點的短路電流，計算過程簡便且迅速，可減少計算錯誤，電力系統中三相短路故障電流計算，早

7、期其所得的結果完全與標么法相同，在電力研究採用歐姆(Q)法山運算，此法須考慮變壓器之變壓比及系統中不同電壓等級的阻抗轉換，計算過程複雜，已甚少使用。目前皆以標么(PerUnit)法［2亠取代，此法須選定基準值(BaseValue),將系統中的所有電機設備及裝置轉換成標么阻抗()值的元件。雖然標么法可不必考慮變壓器之變壓比及系統中不同電壓等級的因素，直接求得故障點的等效阻抗，但標么法常因基準值的不適當選用，而使和產業應用上頗具實用性。本研究將針對傳統「標么法」與「複數短路容量法」深入探討，由分析

8、方法與計算結果來比較兩種方法之優劣。此外，本文提出「修正型複數短路容量矩陣法」直接建立系統矩陣式運算，在程式應用上更具系統化，適用於大型系統分析及更具發展性。為減少繁瑣的計算，本研究將(一)修正型複數MVA矩陣法,(二履數MVA法丘)標么法的演算步驟轉換為電腦程式執行，並以實例演算，來驗證其精確性。值，在化簡故障點的等效阻抗運算過程容易造成錯誤，且運算完成後的標么值必須轉換回實際值，計算過程複雜。本文採用複數短路容量法(ComplexShortCircuitMVAMethod)^析