电力系统短路电流计算新方法的研究与实践.pdf

《电力系统短路电流计算新方法的研究与实践.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、38船电技术2004年第1期电力系统短路电流计算新方法的研究与实践罗庆跃(武汉大学电气工程学院，武汉430072)摘要：本文提出将断路器（或隔离开关）作为一条阻抗为零的支路来模拟，应用线性网络特性、定理及变结构与变参数方法，修改节点电流源与阻抗矩阵元素，导出了相当于在断路器（或隔离开关）两侧分别发生短路故障时，通过断路器（或隔离开关）的短路电流计算的通用模型和算法。用该计算模型对XX电厂进行短路电流计算。实践证明：该方法计算简便，结果正确，给电气设备选择、继电保护整定计算带来很大的方便，同时，还能考虑各种运行方式的改变对短路电流的影响。关键词：

2、电力系统短路电流计算新方法计算点，节点i处(k1)设置短路计算点，就相当于1引言·在母线上短路(k)，设其短路电流为Ik，它是注入基于线性网络中的特性和戴维宁定理，提出将短路点的总电流，实际上通过变结构支路的短路电·断路器用一条阻抗为零的支路来模拟，利用变结构流是Ifj。由于Zij=0，在i点短路又相当于在节点j·变参数的分析方法，将母线上的短路电流等值转移处(k2)短路，此时通过变结构支路的电流为Ifi,不到断路器（或隔离开关）两侧，导出相当于断路器能区分流过断路器的电流。两侧发生各种简单短路故障时，流经断路器（或隔现在的关键问题是：在母线上

3、发生各种简单短离开关）的短路电流的通用计算模型和算法。该方路故障时，将其短路电流等值转换到变结构支路两·法是变结构变参数电网短路电流计算方法的一个侧，即怎样求出流过变结构支路上短路电流Ifi和····重要补充，具有工程实用价值。同时，还能考虑各Ifj，且要满足Ik=Ifi+Ifj。种不同的运行方式的影响。下面采用序分量分析法建立变结构短路电流计算方法的通用数学模型。2变结构短路电流计算原理如图2所示，在有源网络N中，有一Es1Es2条支路(i,j)，其阻抗为Zij，该支路阻抗取值k110kVk1220kV只有下列两种情况：当Zij=0时，节点i

4、与106104102201203208210节点j合成一个节点，当Zij=∞时,节点ik2与节点j为两个独立节点，这样一条支路称#1主变#2主变#3主变#4主变为变结构支路。由此可见，本文所研究的变结构支路的物理意义主要是模拟流过短路#0电流的电气设备，例如：断路器。其变结构厂高支路阻抗的变化作用，一方面用来在电力系变11001120021314统中发生各种短路故障时，求流过变结构支#1#2#3#4路上的短路电流，另一方面用来模拟电力系厂厂厂厂高高高高6kV6kV统设备元件（如断路器）的投入和退出两种备供变变变变用热#1发电机#2发电机#3发电

5、机#4发电机运行状态。段段当Zij=0时，节点i、j合成一个短路图1某电厂电气一次系统简图收稿日期：2003-12-15船电技术2004年第1期39··3变结构短路电流计算序分量数学模型-Ii(1)、-Ij(1)，则··(0)···3.1变结构支路电路模型=+D--Ui(1)UiI(1)Zii(1)Ii(1)Zii(1)Ij(1)Zij(1)(2)在有源网络N中，将断路器或隔离刀闸用一··(0)···条阻抗为零的支路来模拟，并连接于i、j两个节Uj(1)=Uj+DI(1)Zjj(1)-Ii(1)Zij(1)-Ij(1)Zjj(1)(3)点，满足

6、下述边界条件：···(0)·(0)Ui=Uj(1)式中，Ui、Uj：短路前i、j两个节点的稳态现将QF断开（即Zij=∞），根据线性网络的特··电压；Ui(1)、Uj(1)：i、j两个节点的正序电压；-+-+·NNDI(1)：因QF断开而补偿的附加电流正序分量；··IfiZij=0Zij=0IfjZ、Z、Z----QF断开后，i、j节点自ijijii(1)jj(1)ij(1)···IfjIfi·阻抗及它们之间的互阻抗。IkIk根据i、j节点边界条件有：·(0)·(0)·(0)···Ui=Uj=UkUi(1)=Uj(1)=Uk(1)(a)在i节点

7、处短路(b)在j节点处短路图2变结构支路短路电流根据（2）、（3）式及边界条件解得：···(0)··性，向两侧注入大小相等，方向相反的电流源DI来=+DD-·Uk(1)UkI(1)Zi(1)Ii(1)Zffi(1)(4)等效，并重新建立阻抗矩阵。DI是为QF断开而补··(0)··Uk(1)=Uk-DI(1)DZj(1)-Ij(1)Zffj(1)(5)-+··(0)··NUk(1)=Uk-(Ii(1)+Ij(1))Zffk(1)(6)ZZ+ZZZ=∞ii(1)jj(1)jj(1)ij(1)ij式中，DZi(1)=ijZjj(1)-Zij(1)·Q

8、F·DI-DIZii(1)Zjj(1)+Zii(1)Zij(1)DZ=j(1)Z-Zii(1)ij(1)图3变结构支路等值电路模型2ZZ+(Z)ii(