電網(wǎng)經(jīng)過(guò)渡電阻短路時(shí)電流電壓的分析與仿真-wenkub
2023-07-02 14:25:52 本頁(yè)面
【正文】 影響他們之間的相位關(guān)系。例如相間短路時(shí)往往經(jīng)過(guò)其他異物短接，此時(shí)有異物的電阻和弧光電阻。 關(guān)鍵詞：短路；模擬仿真；過(guò)渡電阻；電流電壓變化規(guī)律；電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)Simulation of Power System Short Circuit Through Fault ImpedanceAbstractShort circuit is the most farreaching fault in power there are fault impedance at the fault ensure the reliable operation of protective relaying,this paper is aiming at putting emphasis on the analysis of the changing rule of current and voltage when power system occurs short circuit through fault paper discussed the relationship between voltage and current changing rule with fault impedance when line to line short circuit and line to ground fault take place in power analyzes that the track of current and voltage change with the fault impedance ranges from zero to infinity are both half a current of fault phase of the line to line short circuit are of the same magnitude but in the opposite magnitude of each current decreases with the increase of the fault impedance .While the voltage rule of the phase in fault is quite plex and the voltage not in fault changes not only with fault impedance but also with the equal impedance of the fault current and voltage of the two kinds of short circuit are not totally the same but similar to each PSCAD analogs the rule of current and voltage . Keywords:Short circuit。理論分析表明：電流、電壓隨過(guò)渡電阻由零到無(wú)窮大的變化軌跡均為半圓。\ 電網(wǎng)經(jīng)過(guò)渡電阻短路時(shí)電流、電壓的分析與仿真東南大學(xué)成賢學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）誠(chéng) 信 承 諾本人承諾所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告（論文）及取得的成果是在導(dǎo)師指導(dǎo)下完成，引用他人成果的部分均已列出參考文獻(xiàn)。相間短路時(shí)，兩故障相電流大小相等、方向相反，數(shù)值隨過(guò)渡電阻的增大而減小；故障相電壓變化情況較為復(fù)雜，而非故障相電壓變化規(guī)律不僅與過(guò)渡電阻有關(guān)還與故障點(diǎn)等值阻抗有關(guān)。fault impedance。異物電阻隨物體的不同而異，如鳥獸，樹枝等。這些對(duì)繼電保護(hù)裝置的正常工作都有影響，所以，在繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)，整定計(jì)算，調(diào)試及運(yùn)行事故分析時(shí)都必須予以考慮。對(duì)單電源線路，短路點(diǎn)的過(guò)渡阻抗總是使距離保護(hù)的測(cè)量阻抗變大，使保護(hù)范圍縮短。對(duì)此提出解決方案，常規(guī)模擬式保護(hù)阻抗元件有各種構(gòu)成方法及各種動(dòng)作特性。此類裝置的設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)是：短路初瞬電弧電阻不大，測(cè)量阻抗比較正確。經(jīng)改進(jìn)過(guò)的具有雙下偏零序電流極化接地距離繼電器的方案，則能保證任何過(guò)渡電阻和系統(tǒng)運(yùn)行方式下不會(huì)引起穩(wěn)態(tài)超越。為了說(shuō)明問(wèn)題，我們先以一個(gè)簡(jiǎn)單的電阻。 電阻電感串聯(lián)電路為常向量（通常對(duì)應(yīng)于某一相的電動(dòng)勢(shì)）時(shí)，將隨Y或Z的變化而變化。于是有：，比較上式的兩端，可以知道虛部為0，所以有=，存在不等于0，整理得：，此式為一個(gè)圓的方程，圓心坐標(biāo)為（0，）,半徑為。R=∞時(shí)對(duì)應(yīng)于=0176。另外，半圓的直徑也變?yōu)閁/x，因此，在R變化時(shí)，向量端點(diǎn)的變化軌跡如圖半圓所示。其模值U/x就是電流變化半圓軌跡的直徑；②另一個(gè)端點(diǎn)為0，對(duì)應(yīng)于R=∞時(shí)的端點(diǎn)；③電流變化的半圓軌跡在和|R=0兩個(gè)向量限定的90176。順便指出，考慮到系統(tǒng)中各元件的電阻分量r時(shí)，元件的阻抗為Z=r+jx,此時(shí)，半圓形的電流變化軌跡仍然不變，完全按照本節(jié)的方法予以分析，僅需在基本的分析結(jié)束之后再考慮元件電阻的影響。為了使分析計(jì)算及作圖簡(jiǎn)便起見，假定①基準(zhǔn)相電源電動(dòng)勢(shì)相對(duì)于短路點(diǎn)K（在變壓器Y側(cè)）的標(biāo)幺值為=j1；②系統(tǒng)中各元件的序阻抗均為純電抗，且為已知。 短路點(diǎn)K的電流電壓變化規(guī)律由《電力系統(tǒng)故障分析》第五章第四節(jié)可知，短路點(diǎn)對(duì)應(yīng)A相的各序及各相電流，電壓可表示為，=。確定變化軌跡的具體方法如下：①當(dāng)=0時(shí)，可確定的一個(gè)端點(diǎn)，此點(diǎn)的值就是金屬性短路時(shí)的正序電流，即=，按給定的參數(shù)（==j1及電抗），它位于直角坐標(biāo)系實(shí)數(shù)軸上的Q點(diǎn)處，落后于的角度為90176。當(dāng)由0~∞變化時(shí)，端點(diǎn)軌跡的走向是從=0所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)沿圖中所示的方向變化到=∞所對(duì)應(yīng)的點(diǎn)。就是隨變化的半圓軌跡。由式可以看出：B,C兩相電壓也與成線性關(guān)系。在半圓已經(jīng)確定的情況下，上式也可以理解為：將半圓平移，令其原點(diǎn)與向量的端點(diǎn)重疊；保持原點(diǎn)位置不變，再將半圓旋轉(zhuǎn)一個(gè)與向量對(duì)應(yīng)的角度；最后，將半圓的直徑改為||=0|。同理，可得出的兩個(gè)端點(diǎn)：當(dāng)=0時(shí)。（2）當(dāng)不等于時(shí)，由式可以看出，此時(shí)與有關(guān)。再疊加到上，此時(shí)有小于等于。（1）當(dāng)=時(shí)，有 （216） （217） （218）按與K點(diǎn)相似的方法， 。假定電流，電壓均用標(biāo)幺值表示，： （219） （220） （221）由上式可以看出：H點(diǎn)的各相電流均與成正比，故他們隨變化的軌跡均為半圓，如下圖所示。 H點(diǎn)電流向量軌跡如假定=則： （228） （229） （230）式中，——變壓器三角形側(cè)的電源電動(dòng)勢(shì)，數(shù)值上（標(biāo)幺值）與，相等而相位上超前30176。從前面的分析計(jì)算可知，各序電流，電壓隨的變化軌跡為半圓。，在變化時(shí)，非故障相的電壓幅值可能大于電源電動(dòng)勢(shì)的幅值。 M點(diǎn)向量軌跡 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)H點(diǎn)的電流電壓變化規(guī)律因H點(diǎn)在變壓器的三角形結(jié)連側(cè)，因此， 將星形側(cè)短路點(diǎn)的的對(duì)稱分量轉(zhuǎn)變到三角形側(cè)是，需要經(jīng)過(guò)相位變換。假定BC兩相經(jīng)公共
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