在線短路電流計(jì)算

1、 YRS=ZPQ/(ZPQXZRS-Zm*Zm)Ym=Zm/(ZPQXZRS-Zm*Zm)在零序拓?fù)浞治鲋?，為了防止第三種情況，兩條互感支路分到兩個(gè)子系統(tǒng)中，在零序拓?fù)浞治鲋?，在?nèi)存零線路表中增加1，2，3，4四條支路。(以上圖形參見(jiàn)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)中國(guó)電力出版社朱聲石著P24-25)變壓器各端所接開(kāi)關(guān)的狀態(tài)的預(yù)處理變壓器在零序中的等效圖如電子數(shù)字計(jì)算機(jī)的應(yīng)用_電力系統(tǒng)計(jì)算水利電力出版社P198所示，根據(jù)等效圖，變壓器有些端所接開(kāi)關(guān)的狀態(tài)應(yīng)為“分”。以上介紹的功能的程序處理，位于動(dòng)態(tài)連接庫(kù)Ipgwfunc.dll中(IPLxTOPO.CPP)。求短路點(diǎn)所在列的阻抗矩陣元素(SCur

2、Caldll)該dll被Ipgwfunc.dll調(diào)用，只對(duì)發(fā)生短路的線路所在的子系統(tǒng)進(jìn)行處理，返回短路點(diǎn)所在列的阻抗，短路點(diǎn)的阻抗，短路點(diǎn)在該矩陣的節(jié)點(diǎn)號(hào)。如果短路發(fā)生在線路中的某一點(diǎn)，而不是母線上；在形成正、負(fù)序、零序?qū)Ъ{矩陣之前時(shí)，將發(fā)生短路的線路拆成兩條，并增加一個(gè)節(jié)點(diǎn)(故障節(jié)點(diǎn))。在形成零序?qū)Ъ{矩陣時(shí)，如果短路沒(méi)有發(fā)生在互感線路上，互感線路做如下處理：對(duì)于零序的預(yù)處理中描述的(1)，(2)情況，根據(jù)等效電路圖，將兩條互感線路，拆成相應(yīng)的三條無(wú)互感支路。并記錄原互感線路與新形成的無(wú)互感線路之間的索引關(guān)系。對(duì)于零序的預(yù)處理中描述的(3)情況，根據(jù)等效電路圖，將兩條互感線路，拆成相應(yīng)的六條無(wú)

3、互感支路。并記錄原互感線路與新形成的無(wú)互感線路之間的索引關(guān)系。如果短路發(fā)生在有互感的線路上，互感線路的處理更為復(fù)雜，處理過(guò)程如下：本程序采用該等效在Branch中插入七條線路，并記錄原互感線路與新形成的線路之間的索引關(guān)系。或者&XI-Xm)R(l-a)(XI-Xm)1NaXm卄1(l-a)Xma(XII-Xm)S(1-a)(XII-Xm)XIRrXIIXIRrXII1卜XmN等效成vS圖9.5平行線兩側(cè)分別上同一母線的等值電路在Branch中插入四條線路，并記錄原互感線路與新形成的線路之間的索引關(guān)系。平行線一側(cè)上同一母線，另一側(cè)上不同母線PQ等效成PQ等效成圖9.6平行線一側(cè)上同一母線，另一側(cè)

4、上不同母線的等值電路平行線兩側(cè)均上不同母線.ZRSZmZPQ(a)左側(cè)電路等效成(b)右側(cè)電路ZmZPQ(a)左側(cè)電路等效成(b)右側(cè)電路圖9.7平行線兩側(cè)均上不同母線的等值電路在Branch中插入十條線路，并記錄原互感線路與新形成的線路之間的索引關(guān)系。以上等效參見(jiàn)高壓電網(wǎng)繼電保護(hù)原理與技術(shù)中國(guó)電力出版社朱聲石著P24-25)。在該程序中，只對(duì)上面提到的三種類型的互感做了處理，其它類型的互感沒(méi)有處理，有待于進(jìn)步研究、處理。算法實(shí)現(xiàn)首先，假設(shè)網(wǎng)絡(luò)是線性的，即系統(tǒng)各元件的參數(shù)是恒定的。應(yīng)用疊加原理，將三相網(wǎng)絡(luò)分解為正、負(fù)、零序三個(gè)網(wǎng)絡(luò)。并假定正常情況下網(wǎng)絡(luò)是對(duì)稱的。即三個(gè)序網(wǎng)是各自獨(dú)立的。然后，再

5、應(yīng)用疊加原理，將各序網(wǎng)的電壓、電流分解為正常分量和故障分量。最后，根據(jù)故障點(diǎn)故障類型的邊界條件，將三個(gè)序網(wǎng)連成一個(gè)完整的網(wǎng)絡(luò)，應(yīng)用線性交流電路理論，計(jì)算出三個(gè)序網(wǎng)電壓、電流的故障分量，再與正常分量相加，便求得三序電壓、電流的實(shí)際值。由三序電壓和電流就可以計(jì)算出三相電壓和電流。輸入?yún)?shù)短路類型，四種類型分別用類型標(biāo)志來(lái)區(qū)分單相接地短路，分A、B、C三相短路三種情況；兩相短路，分AB、AC、BC三種情況；兩相短路接地，分AB、AC、BC三種情況；三相短路。短路位置，以到起始位置占線路全長(zhǎng)的百分比作為短路位置信息接地阻抗和過(guò)渡阻抗。短路線路。短路電流計(jì)算方程組基本原理用戴維南定理，可以求得三個(gè)序網(wǎng)相

6、對(duì)于故障點(diǎn)的電壓方程U=U、，-zxI,ff0ff(i)f(i)u=-ZxI(9-10)f(2)ff(2)f(2)U=-ZxIf(0)ff(0)f(0)其中：U/故障點(diǎn)的正序電壓；f(1)U/故障點(diǎn)的負(fù)序電壓；f(2)U/故障點(diǎn)的零序電壓；f(0)I/故障點(diǎn)的正序電流；f(1)I/故障點(diǎn)的負(fù)序電流；f(2)I/故障點(diǎn)的零序電流；f(0)Z故障點(diǎn)的正序等值阻抗；ff(1)Z故障點(diǎn)的負(fù)序等值阻抗；ff(2)Z故障點(diǎn)的零序等值阻抗；ff(0)療/0故障點(diǎn)正常時(shí)的電壓；可見(jiàn)在此方程組中有六個(gè)未知數(shù)，三個(gè)方程是不夠的，因此要尋找另外三個(gè)補(bǔ)充方程，由短路的三相邊界條件得到。在此考慮了四種短路類型，即單相短

7、路、兩相短路、兩相接地短路和三相短路，根據(jù)其短路特征，可得到短路的三相邊界條件，見(jiàn)下式(此處為方便理解，暫不考慮接地電阻和過(guò)渡電阻，在考慮時(shí)只需稍加變換即可)：(1).單相短路(A相短路)U=0；I=i=0(9-ii)kakbkc.兩相短路(BC相短路)I=0；I=-i；U=U。(9-12)kakbkckbkc.兩相接地短路(BC相對(duì)地短路)(9-13)I=0，U=0；U=0。(9-13)kakbkc(4).三相短路U二U二U二0I=I=Ikakbkc；kakbkc。將它們按對(duì)稱分量進(jìn)行分解，從而得到四種短路類型的三序邊界條件(1).單相短路I=I=I彳ff(2)f(0)U+U+U二0f(1)

8、f(2)f(0)(9-15)(2).兩相短路11=_i；I=of(1).f(2)f(0)U二U;U二0f(1)f(2)f(0)(9-16)(3).兩相接地短路I+1+1=0f(1)f(2)f(0)U=U=Uf(1)f(2)f(0)(9-17)(4).三相短路I=I=0ff.(0)|u=u=0f(2)f(0)由此可得到故障點(diǎn)三序電流計(jì)算公式如下(9-18)(設(shè)三序電流分別為If，if(0)和三序電壓(設(shè)任一節(jié)點(diǎn)三序電壓為UfUf(2)f(0)不考慮接地阻抗單相接地短路：I=I=I=f(9-19)f(1)f(2)f(0)z+Z+z工(1)工(2)Z工(0)兩相短路：=0f(0)If(1)=-If(

9、2)=YZ(1)Z(2)兩相短路接地：UIII=rf丄z，zZ+Z(2丿z(0丿Z(1)z+ZZ(2)Z(0)f(1)zZ(2)f(1)zZ(2)(9-21)+zZ(0)Z(2)+zZ(0)三相短路：Z工f(1)(9-22)在不考慮接地電阻的情況下三序電壓可由阻抗矩陣直接求出，因此不用再?gòu)纳厦鎲为?dú)求出?？紤]接地阻抗時(shí)單相接地短路：f(1)f(1)f(0)fol(9-23)工(0)工工(0)兩相短路：If(1)f(2)工(If(1)f(2)工(1)Kfol(9-24)兩相接地短路：U丄1TOC o 1-5 h zIf0f(1)丄Z(2)(Z+3zf)Z+ETO7f-2(1)Z+Z+3z工(2)2

10、(0)fZ+3z-12(0)zff(0)f(0)Z+Z+3zZ2(2)Z2(0)zf(9-25)Z(9-25)I2(2)f(0)f(1)Z+Z+3zZ2(2)Z2(0)zf其中Zf為故障點(diǎn)的過(guò)渡阻抗，Z2(1)、Z2(2)、Z2(0)分別為正、負(fù)、零序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣第f行的f2(1)2(2)2(0)對(duì)角元素，即f節(jié)點(diǎn)的自阻抗，f為故障節(jié)點(diǎn)。UIf0(926)f(1)Z+z2(2)f三相短路zf為過(guò)渡電阻，設(shè)三相的過(guò)渡電阻相等。計(jì)算出故障點(diǎn)的三序電流以后，再由每一個(gè)序網(wǎng)故障點(diǎn)的電流，利用下列形式的各序阻抗型的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓方程(只有f故障節(jié)點(diǎn)有注入電流-1廠其它節(jié)點(diǎn)注入電流為零)：-ZZ-ZZ.Z.Z_0一_V一11121f1n1ZZ.Z.Z0V21222f2n2ZZ.Z.zIVf1f2fffnffZZ.Z.z0Vn1n2nfnnn(9-27)就可以求得各節(jié)點(diǎn)三序電壓的故障分量。將節(jié)點(diǎn)電壓的正常分量與故障分量相加，便得各節(jié)點(diǎn)三序的實(shí)際電壓。三個(gè)序網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)的實(shí)際電壓分別為：二VI-zXIi(l)i0f(1)f(1)vV=ZxI(9-28)i(2)if(2)f(2)=ZXIIi(0)if(0)f(0)式中：V正序網(wǎng)節(jié)點(diǎn)i的實(shí)際電壓；i(1)負(fù)序網(wǎng)