短路故障程序设计解读.pptx

电力系统故障分析 组长：王刚 组员：黎智能 黎观峰 高培 一、故障的类型 二、故障分析目的及意义 三、国内外研究现状 四、故障分析计算流程 五、界面设计 一、故障的类型 对称短路 短路 电力系统断线也就是所谓的纵向故障，它指的是网络中的两个相邻节点之间出现了不正常断开或三相阻抗不相等的情况。发生纵向故障时，由这两个节点组成故障端口。纵向故障为不对称故障，只是在故障口出现了某种不对称状态，系统其余部分的参数还是三相对称的。可以应用对称分量法进行分析。首先在故障口插入一组不对称电势源来代替实际存在的不对称状态，然后将这组不对称电势源分解成正序，负序和零序分量。根据重叠原理，分别作出各序的等值网络。从而可以列出各序网络故障端口的电压方程式进行计算。 断线 二、故障分析目的及意义 三相短路属于对称短路。就实际发生的概率来看，电力系统的短路90%为不对称短路，这90%里面90%又是单相接地短路。 短路计算目的：为了保证系统在短路情况下的稳定性、可靠性及连续可用性，并实现电力系统的选择性保护。 意义： (1)校验电气设备的机械稳定性和热稳定性; (2)校验开关的遮断容量; (3)确定继电保护及安全自动装置的定值; (4)为系统设计及选择电气主接线提供依据; (5)进行故障分析; (6)确定输电线路对相邻通信线的电磁干扰。 三、国内外研究现状 电力系统短路电流的计算是电力系统设计和运行中的重要环节。利用网络元件的电磁暂态模型进行短路电流计算，结果准确，但方法复杂且计算量大，不能满足工程的需求。人们投入很多精力进行短路电流计算方法的研究，以找到一个在计算的准确性和简化性上的最佳平衡点。当前短路电流的计算标准或方法主要有运算曲线法[1]、IEC 标准和ANSI 标准，但对于如何根据实际的电力系统选择短路电流计算方法一直困扰电力部门。目前，国内在运算曲线法与 IEC 标准的概念和算法的比较上作了一些的研究，而国外主要对 IEC 标准和 ANSI 标准进行研究比较。因此综合分析三者在概念、算法以及结果的差异可以给选择短路电流计算标准给予一定的参考，具有实际指导意义。 1.运算曲线法 运算曲线法是我国普遍采用的一种短路电流计算方法，针对我国的电机参数有较强的实用性。应用运算曲线计算电力系统短路电流时，用各台发电机的 xd′′ 作为其等值电抗，不计网络中负荷，作出等值网络后进行网络化简，可得到只含有发电机电动势节点和短路点的简化网络，求得各电源对短路点间的转移阻抗。等值网络中所有阻抗是按统一的功率基准值归算的，应将各电源与短路点间的转移阻抗分别归算到各电源的额定容量，得到各电源的计算电抗，利用计算电抗查运算曲线求得各电源到短路点的某时刻的短路电流标幺值。短路点的总电流则为各电源对短路点的短路电流标幺值换算得到的有名值之和。 2.IEC?标准 IEC，是国家电工委员会（International Electro technical Commission）的缩写，在?IEC标准中，所有旋转电机（发电机、同步电动机、异步电动机等均与发电机一样看待），电力系统电源，短路时可瞬时逆变运行的静止换流器装置等均作为电源处理，即均作为网络元件处理，但对稳态短路电流，则同步电动机、异步电动机及静止换流器无影响，即不作为网络元件。?在网络元件的阻抗方面，IEC?标准对电力系统电源、异步电动机、短路时可瞬时逆变运行的静止换流器装置、发电机等元件的阻抗有着明确的规定。所有?网络元件一般均用电阻R?及电抗X?参数。网络中只有一个等效电压源CUn/ 3加到短路点，在短路点处 ?标称电压Un?前加了一个系数C，它是考虑到电压的变化，不计设备与线路电容、旋转电机的次暂态特性变化等因素。在IEC?标准中，短路电流的计算还分为发电机近端短路和发电机远端短路两种情况。 3.ANSI 标准 ANSI是美国国家标准学会（AMERICAN NATIONAL STANDARDS INSTITUTE）的缩写，ANSI短路电流计算标准，主要是为基于全电流整定的断路器提供短路电流参考值。ANSI 标准通过一个等效电压源 E 与一个等值阻抗串联（均取标幺值）的等值网络，来简化短路电流的计算。电压值 E 是短路母线上的标称电压，它反映了短路前的电压。ANSI 标准对系统各元件等值电抗的取值有着详细的规定[3]，ANSI 标准的短路电流计算步骤方法比较简明，即： I=K*(E/X) 式中，K 由系统中的短路点和从短路点看进去的系统的 X/R 值决定。 三种方法比较 四、故障分析计算流程 节点阻抗矩阵计算三相短路的短路电流 输入数据 根据故障类型选择不同公式，计算故障处各序电流,电压，最后合成得到相电流,电压 潮流计算 形成三个序网的导纳矩阵并对导纳矩阵进行三角形