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一种用于高压交流断路器遮断容量校核的方法


技术摘要:
本发明提供一种用于高压交流断路器遮断容量校核的方法,属于高压交流断路器短路故障电流开断技术领域。所述方法包括:获取电网网架的运行方式及开机条件以形成边界条件;形成电网网架的正序节点、负序节点以及零序节点导纳矩阵网络;扫描计算正序阻抗、负序阻抗以及零  全部
背景技术:
随着电力负荷增长,装机容量增加,电网网架加强,短路电流超标已经成为影响电 网规划设计和安全运行的关键因素之一。此外,电力系统中采用大容量机组、高阻抗变压 器、串抗等限流措施,导致一次设备电抗与电阻比值增大,短路电流直流分量衰减时间常数 逐渐增大,并超过断路器额定时间常数,使其遮断能力将受到较大影响。 IEEE  C37系列标准对断路器遮断容量的校核是基于触头分量时刻短路电流的有 效值和直流分量百分数进行的。国家标准DL/T5222-2015也是基于触头分量时刻短路电流 的有效值和直流分量百分数进行断路器设备选择。实践表明,直流分量等效原则虽然可靠, 但经济性比较低,遮断系数值过低。应用触头分离时刻的全电流等效原则校核断路器遮断 容量,同样缺乏IEEEC37系列标准的有力支撑,没有经过严格论证。
技术实现要素:
本发明实施方式的目的是提供一种用于高压交流断路器遮断容量校核的方法,该 方法能够在电网的直流时间常数大于断路器的额定直流时间常数情况下对断路器实际短 路开断能力的评估,解决了直流分量等效原则和全电流等效原则的不足,保障了电网的稳 定运行。 为了实现上述目的,本发明实施方式提供一种用于高压交流断路器遮断容量校核 的方法,所述方法包括: 获取电网网架的运行方式及开机条件以形成边界条件; 根据所述边界条件形成所述电网网架的正序节点、负序节点以及零序节点导纳矩 阵网络; 采用等效电压源法扫描计算待校核的节点的正序阻抗、负序阻抗以及零序阻抗; 根据所述正序阻抗、负序阻抗以及零序阻抗计算对应的所述节点的三相对称短路 电流和/或单相对称短路电流的初始值以及直流时间常数; 判断所述直流时间常数是否小于或等于所述断路器的额定时间常数; 在判断所述直流时间常数小于或等于所述额定时间常数的情况下,将所述断路器 的额定短路开断电流作为所述断路器的短路电流开断能力; 在判断所述直流时间常数大于所述额定时间常数的情况下,基于电流最后半波能 量等效原则,根据公式(1)计算所述断路器的遮断系数, 3 CN 111579975 A 说 明 书 2/5 页 其中,K为所述遮断系数,t1 ,N、t2 ,N分别为基于所述断路器的额定直流时间常数下 非对称短路电流最后的起始时刻、结束时刻,t1、t2为实际的直流时间常数下非对称短路电 流最后的起始时刻、结束时刻,TN为所述额定时间常数; 将所述额定短路开断电流与所述遮断系数的乘积作为所述短路电流开断能力; 判断所述短路电流开断能力是否大于所述初始值; 在判断所述开断能力小于或等于所述初始值的情况下,确定所述断路器的遮断容 量不能够开断所述节点的短路电流,对所述断路器对应的节点执行短路电流限制操作。 可选地,所述方法进一步包括: 在判断所述开断能力大于所述初始值的情况下,确定所述断路器的遮断容量能够 开断所述节点的短路电流。 可选地,根据所述正序阻抗、负序阻抗以及零序阻抗计算对应的所述节点的三相 对称短路电流和/或单相对称短路电流的初始值以及直流时间常数具体包括: 采用等效频率法计算所述直流时间常数。 可选地,所述电流最后半波能量等效原则为公式(2), 其中,t1 ,N、t2 ,N分别为基于所述断路器的额定直流时间常数下非对称短路电流最 后的起始时刻、结束时刻,t1、t2为实际的直流时间常数下非对称短路电流最后的起始时刻、 结束时刻,isc(t)、idk(t)为实际短路电流交流分量和直流分量的瞬时值,iN(t)、iDC(t)为预 期额定开断电流的交流分量和直流分量的瞬时值。 通过上述技术方案,本发明提供的一种用于高压交流断路器遮断容量校核的方法 基于断路器开断的实际短路电流最后半波能量与额定时间常数下短路电流最后半波能量 等效的原则,对电网在运行的断路器的遮断容量进行校核,从而评估断路器实际的开断能 力,保障了电网的安全运行。 本发明实施方式的其它特征和优点将在随后的
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