浅析高压交流输电系统短路电流零点漂移影响因素及对策
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输电线路运行故障及措施分析输电线路是电力系统中的重要组成部分,它承担着电能的长距离输送任务。
在线路运行过程中,由于种种原因,可能会发生故障,给电网运行带来不利影响。
本文将对输电线路运行故障及措施进行分析。
输电线路运行故障主要包括以下几种情况:1. 线路短路故障:线路短路是指电流绕过负载而形成的故障。
这种故障可能由于外部因素,如闪击、雷击等,也可能由于线路自身因素,如绝缘破损等引起。
2. 线路断线故障:线路断线是指输电线路的导线或导线与绝缘子之间的连接中断。
这种故障可能由于外力作用,如风力、冰雪等,也可能由于线路老化、腐蚀等内部因素引起。
3. 线路跳闸故障:线路跳闸是指线路的保护装置检测到异常电流或电压,主动切断电源供应。
这种故障可能由于负载短路、过载、接地故障等因素引起。
针对这些故障,可以采取以下措施进行处理:1. 及时定位故障点:对于线路故障,首先需要进行故障点的定位。
通过故障点定位,可以缩短故障处理时间,减少对用户的影响。
2. 进行故障隔离:在定位到故障点后,需要及时采取隔离措施,将故障线路与正常线路分离,防止电能回流,进一步扩大故障范围。
3. 修复故障线路:在故障隔离后,需要对故障线路进行修复。
修复过程中应严格按照操作规程进行操作,确保修复质量。
4. 提高线路可靠性:为了减少故障发生的可能性,可以采取一系列措施来提高线路的可靠性。
如定期检测和维护线路设备,加强线路绝缘保护,增加电力设备冗余度等。
5. 引入智能监测技术:利用智能监测技术可以实时监测线路运行状态,及时发现异常情况,并采取措施进行预警和防护。
输电线路运行故障会给电网运行带来很大影响,需要及时处理和修复。
还应采取措施提高线路可靠性,引入智能监测技术来预防故障的发生。
只有通过科学的措施和技术手段,才能保障输电线路的正常运行。
电力系统中的短路故障分析与应对在现代社会中,电力系统的稳定运行对于各行各业以及人们的日常生活至关重要。
然而,短路故障是电力系统中常见且危害较大的一种故障类型。
了解短路故障的特点、成因,掌握有效的应对措施,对于保障电力系统的安全可靠运行具有重要意义。
短路故障,简单来说,就是指电力系统中正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的短接。
这种短接会导致电流瞬间急剧增大,可能引发一系列严重的后果。
短路故障产生的原因多种多样。
首先,设备老化和绝缘损坏是常见的因素。
随着电力设备使用时间的增长,其绝缘性能可能会逐渐下降,在外界因素的影响下,如过电压、潮湿、高温等,容易发生绝缘击穿,从而导致短路。
其次,自然灾害也可能引发短路。
例如,雷击可能使电力线路或设备瞬间过电压,造成绝缘损坏而短路;强风可能导致线路舞动、树枝触碰线路等,引发相间短路。
再者,人为操作失误或违规作业也不容忽视。
在电力设备的安装、维护和检修过程中,如果操作不当,可能会误碰带电部位,或者损坏设备的绝缘,引发短路故障。
另外,电力系统的设计和规划不合理,如线路间距过小、设备选型不当等,也会增加短路故障的发生概率。
短路故障一旦发生,会带来诸多不良影响。
从电流方面来看,短路瞬间电流会急剧增大,可能达到正常电流的几十倍甚至上百倍。
如此大的电流会产生巨大的电动力,可能导致电气设备的变形、损坏,如变压器绕组的扭曲、断路器触头的熔焊等。
同时,电流的热效应也会使设备温度迅速升高,严重时会引发火灾。
从电压方面来说,短路点附近的电压会大幅下降,影响到周边用户的正常用电。
对于一些对电压稳定性要求较高的设备,如电子设备、精密仪器等,可能会因电压骤降而无法正常工作,甚至损坏。
此外,短路故障还可能导致电力系统的振荡,破坏系统的稳定性,严重时可能引发大面积停电事故。
为了应对短路故障,电力系统采取了一系列的保护措施。
继电保护装置是其中的关键。
继电保护装置能够快速检测到短路故障的发生,并及时动作,将故障部分从系统中切除,以减少故障的影响范围。
关于特高压交流变电站母线短路电流的影响因素分析发表时间:2019-04-29T17:24:34.060Z 来源:《基层建设》2019年第6期作者:张晓坡[导读] 摘要:特高压交流变电站母线短路会受到很多因素的影响,导致其出现严重的短路电流情况。
国网冀北电力有限公司检修分公司北京 102488摘要:特高压交流变电站母线短路会受到很多因素的影响,导致其出现严重的短路电流情况。
导致这一现象的根本原因有很多,本文对这些因素条件进行分析,并且结合实际情况,提出有针对性的控制措施,为缓解特高压交流变电站母线短路电流情况提供有效保障。
关键词:特高压;交流变电站;母线短路;短路电流;影响因素在当前特高压交流电网逐渐形成的背景下,其在实际应用过程中的范围越来越广,受到了人们的广泛关注和重视,同时其在发展过程的整体势头和速度也越来越良好。
通过对实际情况进行分析,发现当前各个省级的500kV交流电网层面还仍然存在非常严重的短路现象,短路电流的整体水平无法得到有效提升。
但是特高压交流变电站附近的500kV母线短路电流在其中却会有一定的增加。
甚至与实际情况进行结合之后,发现在特高压交流网架的具体规划初期阶段,其中有部分特高压交流变电站在日常运作过程中,与其相对应的压侧母线就已经呈现出严重的短路现象,也就是说在这一阶段,短路的整个电流就已经超过了规定的标准和要求。
这样不仅会直接影响到最终特高压交流电网的规划和落实,而且还会影响到各大特高压交流变电站接入系统方案的制定和落实。
1短路点自阻抗模型在针对特高压交流变电站母线短路电流的影响因素进行分析的时候,需要与实际情况进行结合,积极采取有针对性的措施,这样才能够对其中存在的影响因素进行科学合理的判断。
短路点自阻抗一般情况下,是从电网故障节点的角度出发,从将其作为出发点,实现对其中各种不同类型等值阻抗的分析,其中包括系统戴维南等。
与此同时,与二端口的网络理论进行有效结合,在这一基础上,将特高压交流站的高压侧、中压侧看作是其中非常重要的节点。
特高压电网短路电流零点偏移的影响因素分析与仿真计算研究摘要:结合1000 kV 特高压试验示范工程及规划中的特高压电网,研究在特高压交流1000 kV 系统中的单相短路时短路电流中的直流分量的衰减情况以及电流过零点的漂移现象;通过理论分析和运用MATLAB仿真计算得出了影响特高压电网单相短路电流直流分量和零点偏移的因素;并根据特高压示范工程建立ATP模型,综合考虑各种因素进行仿真,得出可能造成我国特高压系统短路电流严重零点偏移的情况。
关键词:UHV 短路电流零点偏移 MATLAB ATP-drawABSTRACT:combined the UHV pilot project and future UHV power grid being planned in China,DC component of single-phase short-circuit currents and alternatingcurrent-zero offset are investigated in UHV power;With theoretics investigated and emulated by MATLAB,the factors which impact DC component of single phase short-circuit currents and alternating current-zero offset are found out;Simulated all factors by ATP based on the UHV pilot project,the cases which cause most current-zero offset in future UHV power are gotten out.KEY WORDS:UHV system short-circuit current current-zero offset MATLAB ATP-draw1 引言在特高压系统中,单相接地是主要的故障形式之一,由于短路前后较大的变化电流和较小的线路阻抗,特高压系统相对与其他电压等级系统更容易产生较大的直流分量和短路电流过零点的偏移[1][2][10];理论计算表明,直流分量的存在可能造成短路电流过零点漂移,严重时可能导致灭弧时间延长,甚至不能灭弧[4],这可能会引起断路器损坏和影响系统的安全运行[3][9]。
电力系统中的短路故障应对策略与分析在电力系统的运行中,短路故障是一种常见且危害极大的异常情况。
短路故障一旦发生,会在瞬间产生巨大的电流,可能导致电气设备损坏、停电事故,甚至危及人员生命安全和造成严重的经济损失。
因此,深入了解短路故障的特点,研究有效的应对策略,对于保障电力系统的安全稳定运行具有至关重要的意义。
短路故障的类型多种多样,主要包括三相短路、两相短路、单相短路和两相接地短路等。
其中,三相短路是最为严重的一种短路形式,其短路电流最大,对电力系统的冲击也最为强烈。
不同类型的短路故障,其发生的原因和特点也有所不同。
例如,单相短路通常是由于线路绝缘损坏、异物触碰导线等原因引起;而三相短路则往往与电力系统的严重故障或操作失误相关。
短路故障的发生会给电力系统带来一系列严重的影响。
首先,短路电流会在短时间内急剧增大,远远超过正常工作电流,这可能导致电气设备过热、烧毁,如变压器、断路器等。
其次,短路会引起电压骤降,影响电力用户的正常用电,尤其是对一些对电压稳定性要求较高的设备,如电子设备、精密仪器等,可能会造成设备无法正常工作甚至损坏。
此外,短路故障还可能引发电力系统的振荡,破坏系统的稳定性,导致大面积停电事故的发生。
为了应对电力系统中的短路故障,我们采取了一系列的策略和措施。
首先是预防措施,在电力系统的设计和建设阶段,就要充分考虑短路故障的可能性,并采取相应的预防措施。
例如,合理选择电气设备的额定电压、电流和短路容量,确保设备能够承受可能出现的短路电流冲击。
同时,加强线路的绝缘保护,定期对电力设备进行检测和维护,及时发现并处理潜在的故障隐患。
在短路故障发生后,快速准确的故障检测和定位是至关重要的。
目前,电力系统中广泛采用了各种先进的故障检测技术和设备,如继电保护装置、故障录波器等。
继电保护装置能够在短路故障发生后的极短时间内动作,迅速切断故障线路,将故障范围限制在最小范围内,从而保护电力系统的其他部分不受影响。
输电线路运行故障与防治分析输电线路是电力系统中的重要组成部分,它承载着从发电厂产生的电能向各个用电用户传输的重要任务。
在输电线路的运行过程中,常常会发生各种故障,给电网运行带来了一定的影响。
对输电线路运行故障进行分析,并采取相应的防治措施,对于确保电网安全稳定运行具有重要意义。
一、输电线路运行故障的类型及原因分析1. 短路故障短路故障是指输电线路两相或多相之间发生绝缘破坏,导致电流直接通过绝缘介质流过而产生的故障。
短路故障的原因可能来自于设备故障、外部破坏、环境因素等。
3. 跳闸故障跳闸故障是指输电线路中的跳闸器因操作不当、设备故障、系统故障等原因而导致的线路短暂断路,其主要原因可能来自于设备故障、操作失误等。
二、输电线路运行故障的防治措施1. 设备维护保养定期对输电线路设备进行维护保养,如检查导线、绝缘子、断路器等设备的工作状态,及时发现并修复设备存在的故障,确保设备的正常运行。
2. 线路巡视检修定期对输电线路进行巡视检修,如检查线路的杆塔、绝缘子等情况,及时清除外部破坏和污秽物,保证线路的正常运行。
3. 设备保护措施针对输电线路故障可能引发的设备损坏,通过设置合适的保护措施,如安装过流保护器、跳闸器等设备,对线路进行过载和短路故障的保护,避免故障扩大和设备受损。
4. 环境因素控制针对输电线路受到的环境因素影响,采取控制措施,如加强绝缘子的均压工作、防护杆塔和绝缘子等设备,减少外部破坏对线路的影响。
5. 人为操作管理对输电线路的人为操作进行管理,在操作规程的制定和执行方面严格要求,确保操作人员的操作规范和流程正确,避免人为操作失误引发的故障。
三、结语输电线路故障的发生是不可避免的,但是我们可以通过加强设备维护保养、线路巡视检修、设备保护措施、环境因素控制和人为操作管理等措施,减少故障的发生概率,提高输电线路的运行可靠性,从而保障电网的安全稳定运行。
在未来的工作中,我们需要不断总结经验,加强技术研究,不断完善输电线路故障防治措施,提高电力系统的运行质量和可靠性,为经济社会发展提供有力的电力保障。
10kV 高压设备短路故障分析及防范措施符大发发布时间:2021-09-09T03:18:46.536Z 来源:《福光技术》2021年11期作者:符大发[导读] 电力首先是经济发展的,在当今社会,如果人们离开了电力我们的工作和生活就会失去电力,因为,人们的衣食住行都需要用电才能更好的处理。
海南电网有限责任公司三亚供电局崖州供电所海南三亚 572000摘要:随着我国国民经济的不断进步,对电力的需求也在不断增加。
随着科学技术的发展,电力行业应用越来越多,目前先进的科学技术, 10kV 开关柜是我国电力行业应用最广泛的产品之一。
开关柜在电力传动中占有非常重要的地位。
如果 10kV 高压开关柜的故障影响比较大,就会直接增加电力工程的运行成本,也会给相关人员的安全带来很大的隐患,容易造成安全事故。
本文主要对 10kV 高压设备常见故障进行分析,并提出相应可行的预防措施,希望能提高 10kV 高压设备的供电质量,防止或减少故障的发生。
关键词:10kV 高压设备;故障分析;防范措施引言电力首先是经济发展的,在当今社会,如果人们离开了电力我们的工作和生活就会失去电力,因为,人们的衣食住行都需要用电才能更好的处理。
目前的电源, 电压越高的电力从发电厂的输出, 在输送的过程中损失越少, 和 10kV 高压设备是目前我国能够使用的各个方面的性能是最好的线电压 , 但 10kV 高压设备在使用中往往以失败告终 , 因为各种原因 , 影响正常的电力供应 , 因此 , 为了使 10kV 高压设备更好的操作 , 本文分析了 10kV 高压设备的常见故障 , 并提出了相应的预防措施, 希望能防止或减少故障的发生。
1.10kV 高压设备常见分类目前,我国电力市场使用的 10kV 高压开关柜设备类型丰富多样,运行方式也多种多样,但主要类型可分为以下几种:(1)固定式高压开关设备。
其优点是稳定性好,灵活性高。
但其缺点之一是内部结构比较复杂,不便于操作,另一个缺点是面积大,不便于放置。
高压输电线路运行故障原因及解决策略探讨摘要:本文阐述了高压输电线路运行故障原因,并对高压输电线路运行常见故障及解决策略进行了探讨,以供同仁参考。
关键词:高压输电线路;故障原因;常见故障;解决策略一、前言高压输电线是电力系统中最为重要的一个组成部分。
同时高压输电线路的运行以及安全是整个电力系统安全运行的保障。
因此,对于高压输电线路运行故障防治技术的研究具有十分重要的意义。
我国电力系统在高压输电线路运行故障方面已经有了一定的研究,但是就目前我国的高压输电线路来看,运行中故障的出现是比较频繁的,严重的影响了电力系统的正常运行。
因此,在今后的电力系统发展中,要加强对高压输电线路故障的研究,同时根据故障产生的原因来研究运行故障中的防治技术,从而为电力系统的顺利运行提供坚实的保障。
基于此,本文阐述了高压输电线路运行故障原因,并对高压输电线路运行常见故障及解决策略进行了探讨,以供同仁参考。
二、高压输电线路的故障原因分析随着计算机技术、电子技术以及通信技术的不断发展和进步,电力的供应系统的线路保护措施能实现基本的高压输电线线路的运行保证,但出于外力作用和电力设备本身原因导致的高压输电线路故障难以进行预测和控制,从而应对35kV-330kV高压输电线路的运行故障进行有效分析,建立迅速的故障诊断和排除的措施。
造成35kV-330kV高压输电线路故障原因包括环境及人为两个方面,比如自然环境中的大风引起导线周期性的振动,或者由于振幅过大在各导线间形成闪络,从而造成停电事故;还有线路周围的树木过高,树线矛盾,清理时非常困难;人为造成的高压线路的故障常见的是由于机械施工所造成,各类建筑项目在施工过程中,大型机械会对高压输电线路产生一定的影响,如施工操作不当造成的断线、短路和接地等线路故障,而输电线路本身运行环境较差,从而输电线路设备本身也易受到相应的外力作用的损伤。
三、高压输电线路的常见故障(1)短路故障。
短路故障是高压输电线运行期间极为常见的一类故障,导致该类故障出现的主要原因是两个原本不应接触的导体出现了直接性触碰的行为,短路问题就会随之衍生出来,短路故障产生的后果也是极为严重化,一方面使和短路部位相连的他类电气设备结构与性能遭到直接性破坏,另一方面对相关人员人身安全性构成威胁。
高压输电线路电气设计中存在问题及对策分析1. 电压稳定度问题:在高压输电线路中,电流的变化会导致电压的波动,特别是在负载变化较大的情况下。
这会影响到供电质量和设备的正常运行。
对策可以采取增加输电线路的重量和绝缘材料,加强对电压波动的抑制能力;或者在电压波动较大的地区安装自动调压装置,稳定输电电压。
2. 过电压问题:过电压是指电压超过额定值时,会对设备产生破坏性影响的现象。
高压输电线路中,过电压是由于雷击、操作失误或故障引起的。
对策可以采用安装避雷器、电压互感器和电流互感器等保护装置来限制过电压的影响;及时修复线路故障和做好预防工作也是必要的。
3. 调度控制问题:高压输电线路的电气设计需要满足供电的稳定性和安全性要求。
而传统的调度控制方式常常存在操作不灵活、响应时间长等问题。
对策可以采用新的调度控制系统,如自动化调度系统和远程监控系统,提高调度员的工作效率和决策能力,实现对输电线路的精确控制和管理。
4. 火灾安全问题:高压输电线路的电气设计中需要考虑火灾的安全因素。
输电线路上的电流、电压和电弧等都可能引发火灾,对策可以采用防火隔热材料和防火涂层来减少火灾风险;在设计中应考虑到防火阀和自动灭火系统等设备的安装,以及相应的安全教育和培训工作。
5. 人员安全问题:在高压输电线路的电气设计中,需要考虑人员的安全问题。
操作人员需要接触高电压设备和线路,存在触电的危险。
对策可以采用安全防护装置和安全操作规程,减少人员触电的风险;进行安全教育和培训,提高人员的安全意识和操作技能。
高压输电线路电气设计中存在的问题有电压稳定度、过电压、调度控制、火灾安全和人员安全等方面,可以通过增强对电压波动的抑制能力、安装防护装置、采用新的调度控制系统、使用防火隔热材料等措施来解决这些问题。
电力系统中的短路故障应对策略与分析方法在现代社会中,电力系统如同一个庞大而精密的“神经网络”,为我们的生活和生产提供着源源不断的动力。
然而,就像人体的神经网络可能会出现故障一样,电力系统也难免会遭遇各种问题,其中短路故障就是较为常见且危害较大的一种。
短路故障,简单来说,就是电力系统中不同电位的导体之间发生了非正常的短接。
这就好比原本应该在各自“轨道”上有序运行的电流,突然偏离了正常路径,造成了混乱。
短路故障的发生原因多种多样,可能是由于设备老化、绝缘损坏、雷击、人为误操作等。
那么,当短路故障发生时,会带来哪些危害呢?首先,短路瞬间会产生巨大的短路电流,这股强大的电流可能会超过设备的额定电流许多倍,从而导致电气设备过热甚至烧毁。
其次,短路会引起系统电压的急剧下降,影响到其他正常设备的运行,甚至可能导致整个电力系统的崩溃。
此外,短路故障还可能引发火灾、爆炸等严重的安全事故,给生命财产带来巨大威胁。
面对如此严重的后果,我们必须采取有效的应对策略。
在电力系统的设计和建设阶段,就要充分考虑短路故障的可能性,并采取预防措施。
例如,选用高质量的电气设备,确保其具备良好的绝缘性能和耐受短路电流的能力;合理规划电网结构,优化线路布局,减少短路故障发生的概率。
当短路故障发生后,快速准确的故障诊断是至关重要的第一步。
这就需要依靠先进的监测设备和技术,如故障录波器、智能传感器等,它们能够实时监测电力系统的运行状态,一旦发现异常,迅速采集相关数据并上传至控制中心。
控制中心的工作人员可以根据这些数据,结合专业的分析软件,对故障进行定位和类型判断。
在确定了短路故障的位置和类型后,接下来就是采取相应的处理措施。
对于一些不太严重的短路故障,如瞬时性短路,可能通过继电保护装置自动重合闸来恢复供电。
而对于较为严重的永久性短路故障,则需要迅速切断故障线路,以防止故障范围的进一步扩大。
同时,要尽快组织维修人员赶赴现场进行抢修,更换损坏的设备,修复受损的线路。
浅析高压交流输电系统短路电流零点漂移影响因素及对策
摘要:本文不仅对影响零点漂移的因素进行了详细的分析研究,且在做仿真计算时采用了断路器动态电弧模型Schwarz模型,提高了计算精度。
关键词:高压交流;短路;零点漂移;
一、影响短路电流零点漂移因素分析
单相短路取6kA,短路前负载电流为1800A,直流分量衰减时间常数为0.12,由于在短路回路中,电抗值要比电阻值大很多,即ωL远大于R可以近似认为υk≈π/2。
所以得:ik=-Impcos(ωt+α)+(Imsin(α-υ)+Impcosα)e-t/T。
1.1电源电压相位角对零点漂移的影响
当υ=π/3时,其他条件不变,短路电流随α角的增大而减小,如图1所示。
从图1可以看出,α角越小直流分量初始值越大,短路电流延迟过量点时间越长,当α=0°时,直流分量初始值最大,为4.441kA,短路电流首次过零时间最长,为17.2ms,非周期衰减最慢;当α=90°时,直流分量初始值最小,为0.9kA,短路电流首次过零时间为10.4ms,基本没有延迟,非周期衰减最快。
图一电源电压相位角对零点漂移的影响
1.2故障前负载电流幅值
Im对零点漂移的影响由公式可以看出,在研究短路前负载电流幅值Im对零点漂移的影响时应分两种情况,即α-υ>0和α-υ<0。
图2给出了两种情况下Im与短路电流的关系。
由图2可以看出,在其他条件不变的情况下,当α-υ>0,随着Im的增大,短路电流首次过零时间分别为13.1、13.6、13.9ms,非周期分量起始值分别为3.0、3.9、4.4kA,它们都随着Im的增大而增大;当α-υ<0,随着Im的增大,短路电流首次过零时间分别为18.3、17.6、17.3ms,非周期分量起始值分别为6.0、5.1、4.6kA,他们都随着Im的增大而减小。
图二短路前负载电流幅值Im对零点漂移的影响
1.3短路前电压电流夹角对零点漂移的影响
当α=π/3时,图3给出了零点漂移随短路前电压电流夹角υ的变化。
当其它条件不变时,随着υ角的增大,短路电流第1次过零时间和非周期分量起始值减小,当υ=90°时,短路电流第1次过零时间和非周期分量起始值最小,分别为12.7ms和2.1kA,此时非周期分量衰减最快。
1.4衰减常数Ta对零点漂移的影响
当α=π/6、υ=π/3时,图4给出了零点漂移随时间衰减常数Ta的变化。
在其他条件不变时,Ta越大短路电流第1次过零时间越长,非周期分量衰减越慢,但非周期分量起始值为4.296kA,没有变化。
二、断路器电弧模型
电弧模型发展途径之一是纯粹的数学模型,称之为黑盒子模型,它并不研究电弧模型内部的复杂物理过程,而是将电弧当作一个二端口元件。
另一个途径是物理数学模型,根据能量守恒定律和弧柱等离子体特性列出方程组,求解推出电弧数学模型。
断路器电弧是一个复杂的物理、化学过程。
对一些难以实现或实现起来代价太大的开断实验,通过引入电弧模型进行计算,最早的电弧物理数学模型是Cassie和Mayr模型。
Cassie电弧模型建立在以下假设时:电弧是具有圆柱形的气体通道,其截面温度均匀分布;电弧通道具有明确的界限,即直径,在直径以外电导很小;假如通过这电弧通道的电流变化,则其直径也同时变化,但是温度没有变化;能量和能量散出速度与弧柱横截面的变化成正比。
模型方程为,式中,g为电弧的电导;θσ为电弧的时间常数;E0为电弧的电压梯度;u为电弧电压。
Mayr电弧模型建立在如下假设时:弧柱为直径不变的圆柱体,其中离轴线距离越远温度越低;认为电弧电压与弧柱压降相等;弧柱功率的散发一部分用于传导,一部分用于辐射,不考虑对流,从电弧间隙散发的能量是常数。
三、高压交流零点漂移仿真计算与分析
3.1高压交流输电线路零点漂移与电源电压相位角的关系
依据上节给出的线路参数,利用ATP/EMTP建立仿真模型,表1为在线路中点发生单相接地故障(1LG)与两相间故障(2LS)时,浙江北部断路器出口处的短路电流首次过零时间Δt及非周期分量衰减时间τ与α角的关系。
由表1可以看出,无论是单相接地故障还是两相间故障,它们的短路电流首次过零时间和非周期分量衰减时间都随着角的增大而减小,计算结果与理论分析相一致,且它们的短路电流过零时间都小于20ms,所以不会发生零点漂移。
表1短路电流的Δt、τ与电压相位角α的关系
3.2高压交流输电线路零点漂移与故障点接地电阻的关系
在线路中点处发生单相接地故障或两相间故障,短路电流首次过零时间Δt、非周期分量衰减时间τ以及非周期分量起始值inp0与故障点接地电阻R的关系如表2所示。
从表中可以看出,随着接地电阻的增加,短路电流第一次过零时间减小,非周期分量衰减变快,这是由于随着接地电阻的增加时间常数Ta减小,零点漂移持续时间减小,非周期分量收敛较快。
表2短路电流与故障点接地电阻的关系
3.3高压交流输电线路零点漂移与负载电流的关系
调节系统阻抗,研究在不同负载电流的情况下,线路中点发生单相接地故障或是两相间故障时,浙江北断路器上短路电流首次过零时间、非周期分量衰减时间以及非周期分量起始值与负载电流Id的关系如表3所示。
由于负载越小,系统阻抗值越大,Ta越大,短路电流首次时间越长,非周期分量衰减时间也越长,反之亦然。
从表3中可以看出,当负载电流<1500A时,单相接地故障短路电流过零时间将>20ms,会出现零点漂移现象,因此在系统轻载的情况下,发生单相接地故障对断路器的开断性能影响较大。
表3 负载电流的大小与短路电流的关系
3.4高压交流输电线路零点漂移与断路器端口电阻的关系
当高压输电线路发生单相接地故障或者相间故障时,断路器动作的同时投入端口串联电阻R0,可以有效减小短路电流首次过零时间,其原因一方面是端口电阻的投入使短路电流减小,另一方面是使系统电阻增大,Ta减小,加快了非周期分量的衰减。
断路器成功熄灭电弧要求流过断路器的短路电流直流分量衰减时间应<120ms。
由表4可以看出,短路电流首次过零时间随着断路器端口电阻的增大而减小,当端口电阻>50Ω时,短路电流直流分量衰减时间<120ms,因此断路器可加装阻值为50Ω的分闸电阻。
四、结论
通过对高压电网零点漂移特性的分析研究,总结出影响短路电流零点漂移的因素主要有电压初相角、故障点接地电阻、故障点的位置,以及负载电流大小。
1)电压初相角(故障发生时刻)对短路电流首次过零时间及非周期分量衰减时间影响明显。
当电压初相角α=90°时,短路电流首次过零时间及非周期分量衰减时间最小。
当电压初相角α=0°时,短路电流第1次过零时间为18.23ms,非周期分量衰减时间为281ms;计算表明系统最大短路电流过零时间<20ms,因此不会引起零点漂移。
2)通过分析故障点不同接地电阻值对短路电流的影响以及故障点不同位置对短路电流的影响,发现它们均未使短路电流产生零点漂移。
3)表3表明,系统负载电流对电路电流零点漂移的影响也较大,当负载电流<1500A时,短路电流第一次过零时间>20ms,当负载电流<500A时,短路电流第1次过零时间可达到58ms,超过了两个周波,引起了严重的零点漂移。
参考文献:
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直接耦合放大电路中零点漂移的有效抑制[J]。
黑龙江科技信息,2012,(25)。
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浅析直接耦合放大电路中零点漂移的抑制[J]。
企业导报,2012,(2)。