[发明专利]一种低压配电盘供电可靠性分析方法及系统

说明书

本发明公开了一种低压配电盘供电可靠性分析方法，包括：根据低压配电盘金属性接地故障计算模型，计算配电盘母排单相金属性接地故障电流I_f1和馈线回路金属性单相接地故障电流I_f2；利用根据熔断器和接触器特性提取的特征参数，在多个保护装置的电流时间动作特性曲线上划分馈线回路接地故障电流区间，确定各故障电流区间存在的问题风险；根据所述配电盘母排单相金属性接地故障电流I_f1和所述馈线回路金属性单相接地故障电流I_f2和所述特征参数，获取馈线零序和配电盘零序的保护配置方案。通过本发明，可以完全解决配电盘越级跳闸问题，将接触器触点熔焊风险降至最低，大大提高配电盘供电可靠性。

技术领域

本发明涉及电力技术领域，尤其涉及一种非金属性接地故障下的低压配电盘供电可靠性分析方法及系统。

背景技术

目前，在我国大多数压水堆中核电厂，核安全相关(1E级)配电盘馈线回路采用“熔断器+接触器”配置的CF回路，火电厂及其它工业系统也存在此类配置。

但是，受电机启动电流、电缆选型、电缆长度、空间布局、抽屉模数等因素的影响，熔断器、接触器的选型往往无法做到紧密配合。现有的国家标准、行业规范中均依据金属性短路电流进行保护配置的整定和校验。然而工程实践表明，短路故障大多数情况下是一个由非金属性接地向金属性接地、两相短路、三相短路的发展的过程。故障早期电流大小、发展过程存在不确定性。图1所示的低压配电盘典型配置回路，非金属性接地故障下往往存在如下2类问题:1)熔断器无法与上级配电盘零序保护形成可靠的级差配合，存在越级跳闸风险；2)熔断器与接触器无法形成紧密配合，非金属性接地故障下熔断器不能快速熔断器，接触器开断额定分断能力之外的故障电流，触点熔焊粘连、或存在熔焊粘连风险。此类问题的存在大大降低了配电盘供电可靠性。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于，针对现有标准规范均建立在金属性短路基础上，进行保护配置的整定校验，实际工程应用中往往发生触点熔焊甚至配电盘整段越级跳闸问题的上述缺陷，提供一种非金属性接地故障下的低压配电盘供电可靠性分析方法及系统。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：构造一种低压配电盘供电可靠性分析方法，包括如下步骤：

步骤S1、根据低压配电盘金属性接地故障计算模型，计算配电盘母排单相金属性接地故障电流I_f1和馈线回路金属性单相接地故障电流I_f2；

步骤S2、利用根据熔断器和接触器特性提取的特征参数，在多个保护装置的电流时间动作特性曲线上划分馈线回路接地故障电流区间，确定各故障电流区间存在的问题风险；

步骤S3、根据所述配电盘母排单相金属性接地故障电流I_f1和所述馈线回路金属性单相接地故障电流I_f2和所述特征参数，获取馈线零序和配电盘零序的保护配置方案。

在本发明提供的低压配电盘供电可靠性分析方法中，在步骤S1中，所述配电盘母排单相金属性接地故障电流I_f1和所述馈线回路金属性单相接地故障电流I_f2分别通过以下公式计算：

其中，U_n2为配电变压器低压侧额定电压，R_T、X_T为配电变压器归算至低压侧的阻抗参数，R_L、X_L为配电盘馈线回路电缆阻抗参数，R_e为接地网干线裸铜缆电阻(若无接地干线则为专设PE保护线电阻)。