[发明专利]一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法

说明书

本发明涉及一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法，包括以下步骤：1)根据电力系统发生不对称短路故障的类型，构建与之对应的由1序网、2序网和0序网构成的120复合序网；2)根据120复合序网的连接关系，计算短路电流中直流分量衰减的时间常数。与现有技术相比，本发明具有建模简单、计算精度高、适用性广等优点。

技术领域

本发明涉及电力系统领域，尤其是涉及一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法。

背景技术

随着电力系统的发展和人们对节能降耗的追求，我国电力系统不断向更高电压等级和更大规模发展。为降低损耗，各主要一次元件如发电机、变压器、输电线的电抗电阻比越来越大，导致系统短路电流中的直流分量衰减越来越慢，为限制短路电流使用的串联电抗和高阻抗变压器更加剧这个问题。但对短路电流直流分量衰减的计算长期以来一直缺乏工程上简单实用的方法和工具，无论短路电流计算的国际标准还是国家标准，对直流分量计算的陈述都过于简单并且是针对对称短路情况，一般推荐固定经验时间常数来考虑直流分量的衰减，推荐的数值是否能反映系统的实际情况难以确定，因此无论在电气系统设计时进行电气设备(特别是断路器)选择和校验，还是在电力系统运行时进行断路器开断能力、关合能力的例行校核，都存在一定的盲目性。统计数据表明，电力系统不对称短路故障在各种短路故障中比例最高，电力系统不对称短路情况下的直流分量衰减时间常数计算显得极其重要。然而，电力系统不对称短路时短路电流直流分量的实用计算在各种标准以及各种文献中都没有提及。

发明内容

本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种建模简单、计算精度高、适用性广的不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法。

本发明的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种不对称短路电流直流分量衰减时间常数获取方法，包括以下步骤：

1)根据电力系统发生不对称短路故障的类型，构建与之对应的由1序网、2序网和0序网构成的120复合序网；

2)根据120复合序网的连接关系，计算短路电流中直流分量衰减的时间常数。

所述的不对称短路故障的类型包括单相接地故障、两相短路故障和两相短路接地故障。

当不对称短路故障为单相接地故障时，1序网、2序网和0序网依次串联形成120复合序网。

当不对称短路故障为单相接地故障时，故障相短路电流直流分量及其1序、2序、0序分量都以相同时间常数衰减，的计算式为：

其中，X_1Σ、X_2Σ、X_0Σ分别为1序网、2序网和0序网的等值电抗，R_1Σ、R_2Σ、R_0Σ为1序网、2序网和0序网的等值电阻，ω为角频率。

当不对称短路故障为两相短路故障时，1序网和2序网相互反向串联形成120复合序网。

当不对称短路故障为两相短路故障时，短路电流直流分量及其1序、2序分量均以时间常数衰减，的计算式为：

其中，X_1Σ、X_2Σ分别为1序网和2序网的等值电抗，R_1Σ、R_2Σ为1序网和2序网的等值电阻，ω为角频率。

当不对称短路故障为两相短路接地故障时，1序网和2序网相互并联后与0序网反向串联形成120复合序网。

当不对称短路故障为两相短路接地故障时，故障点的入地电流以衰减，故障点两故障相电流之差以衰减。

所述的的计算式为：