一種用于非對稱短路故障條件下TRV參考電壓的計算方法技術

本發明專利技術公開了一種用于非對稱短路故障條件下TRV參考電壓的計算方法，通過電流零點的對稱短路故障(T100s)和非對稱短路故障的電流表達式，應用電流注入法原理，得出以T100s的TRV參考電壓為基礎，T100a的TRV參考電壓的修正系數，以此來獲得T100a條件下的TRV參考電壓。本發明專利技術方法所獲得的T100a的TRV參考電壓，為大容量試驗站進行T100a試驗時，評定TRV參數是否滿足標準要求的范圍，以及試驗時TRV調頻裝置L，R，C元件參數的調整提供了理論依據。

【技術實現步驟摘要】

： 本專利技術屬于高壓交流斷路器短路試驗
，特別設及一種用于非對稱短路故 障條件下燈100a)TRV參考電壓的計算方法。
技術介紹
： 高壓斷路器開斷電力系統中的非對稱短路電流時，疊加在故障電流上的直流分量 導致電流過零焰弧點電源電壓偏離峰值，暫態恢復電壓（TRV)峰值U。將低于開斷對稱短路 電流時的數值，電流焰弧半波將變為大半波或者電弧繼續到隨后的小半波零點開斷。 國家標準規定額定電壓126kVW下的高壓交流斷路器的預期TRV參考電壓用兩參 數法（見圖1)表示。額定電壓126kV~llOOkV的高壓交流斷路器，試驗方式T100、T60、 近區故障試驗方式Lw和L75的電源側回路W及失步試驗方式0P1和0P2的預期TRV用四參 數法（見圖2)表示，試驗方式T10和T30用兩參數法表示。 求解高壓斷路器開斷短路電流后斷口間的暫態恢復電壓（TRV)主要有兩種方法， 即電壓響應法和電流注入法。電壓響應法是根據斷路器開斷短路故障后，求解系統中電容、 電感、電阻上滿足的微分方程，來獲得TRV的方法；電流注入法是從斷路器開斷點向電源側 看進去的等效電路中，注入電流零點的電流來求解TRV的方法。 陽〇化]目前設及到非對稱短路故障條件下（TlOOa)TRV參考電壓的計算理論和方法比較 少，運是由于斷路器開斷短路故障后，電感上儲存的磁場能量體現為直流形式的恢復電壓， 使得準確計算和評估TlOOa條件下的TRV要比TlOOs條件下的TRV復雜得多。特別是在計 算TlOOa條件下的四參數TRV時，系統的等效電路為多頻的集總參數電路，使得計算更為復 雜。【專利技術內容】： 本專利技術的目的在于針對目前非對稱短路故障條件下（TlOOa)TRV參考電壓計算的 復雜性，提供了一種用于非對稱短路故障條件下TRV參考電壓的計算方法。 為達到W上目的，本專利技術采取如下技術方案予W實現的：[000引一種用于非對稱短路故障條件下TRV參考電壓的計算方法，針對具有兩參數特征 的TRV參考電壓U。，包括W下步驟： 1)對于TlOOa條件下，設開斷時電流零點的時刻為t。，則Wt。為起始時刻的注入 電流igsym(t)表達式為：(1) 其中，Im為短路電流交流分量峰值；t為時間；《為電源角頻率；T為直流時間常 數； 2)對于TlOOs條件下，由于沒有直流分量，因此Wt。為起始時刻的注入電流 isym(t)表達式為： isym(t)=ilmSinwt 似 其中，"+ "表示對應于式（1)中電流焰弧半波為小半波的對稱電流過零點；表 示對應于式（1)中電流焰弧半波為大半波的對稱電流過零點； 陽01引 3)WTlOOa和TlOOs條件下的注入電流表達式為基礎，TlOOa開斷后的TRV參考 電壓U。相對于TlOOs的TRV參考電壓U。的標么值U。(P. U.)表達式為：。） 陽017] 其中，t3為規定的到達兩參數TRV參考電壓U。的時間。 本專利技術進一步的改進在于：步驟1)中，TlOOa條件下的電流焰弧半波為大半波，或 者電弧繼續到隨后的小半波零點開斷。 本專利技術進一步的改進在于：設t。時刻直流分量的標么值為P，則 其中，當時，表示短路電流在小半波末過零焰弧；當時，表示短路電流在大半波末過零焰弧。 本專利技術進一步的改進在于：步驟3)中，大半波、小半波末過零焰弧時，TlOOa開斷 后TRV參考電壓Uc(p.U.)的計算公式為： (4) 其中，P為t。時刻直流分量的標么值。 一種用于非對稱短路故障條件下TRV參考電壓的計算方法，針對具有四參數特征 的TRV第一參考電壓Ui、第二參考電壓U。，包括W下步驟：[00對 1)應用TlOOa條件下的兩參數TRV參考電壓U。的計算公式，得出TlOOa條件下四 參數TRV的第一參考電壓Ui的標么值表達式為： 巧） 其中，ti為規定的到達四參數TRV第一參考電壓Ui的時間；《為電源角頻率；P為 t。時刻直流分量的標么值；T為直流時間常數； 2)由于GB1984-2014中規定的四參數TRV參考線在0到ti時間段的斜率大于 t劇t財間段的斜率，因此，在t劇12時間段，在起始注入電流的基礎上，對于TlOOs、 TlOOa分別疊加一個反極性的注入電流i'wm(t)、i'gsym(t)來滿足標準的要求，其中，t2為 GB1984-2014中規定的到達四參數TRV第二參考電壓U。的時間； 扣根據0到t2時間段的注入電流isym(t)、iasym(t)，W及t劇t2時間段的注入電 流i'sym(t)、i'gsym(t)，應用疊加原理，分別得出大半波、小半波末過零焰弧時，TlOOa開斷后 四參數TRV第二參考電壓Ut(p. U.)的計算公式為： 本專利技術進一步的改進在于：步驟2)中，在TlOOs條件下，反極性的注入電流 i'wm(t)在t2時刻滿足的數值為：[00巧（7) 本專利技術進一步的改進在于：步驟2)中，在TlOOa條件下，反極性的注入電流 i'asym(t)在t2時刻的數值滿足的關系為：(8) P 相對于現有技術，本專利技術具有W下有益效果： 本專利技術一種用于非對稱短路故障條件下（TlOOa)TRV參考電壓的計算方法，通過 電流零點的對稱短路故障燈100s)和非對稱短路故障的電流表達式，應用電流注入法原 理，得出WTlOOs的TRV參考電壓為基礎，TlOOa的TRV參考電壓的修正系數，W此來獲得 TlOOa條件下的TRV參考電壓。本專利技術方法所獲得的TlOOa的TRV參考電壓，為大容量試 驗站進行TlOOa試驗時，評定TRV參數是否滿足標準要求的范圍，W及試驗時TRV調頻裝置 以R，C元件參數的調整提供了理論依據。【附圖說明】： 圖1為滿足型式試驗條件的、用兩參數包絡線表示的預期試驗的TRV示例圖。 圖2為滿足型式試驗條件的、用四參數包絡線表示的預期試驗的TRV示例圖。 圖3為基于電流注入法的非對稱短路故障條件下（TlOOa)兩參數TRV參考電壓計 算原理圖。 圖4為基于電流注入法的非對稱短路故障條件下（TlOOa)四參數TRV參考電壓計 算原理圖。【具體實施方式】：W下結合附圖及具體實施例對本專利技術作進一步的詳細說明： 陽042]實施例1 如圖3所示，一種用于非對稱短路故障條件下燈100a)具有兩參數特征的TRV參 考電壓U。的計算方法，是通過TlOOs和TlOOa條件下的電流零點的短路電流表達式，應用電 流注入法原理，得出TlOOa條件下的U。燈100a)基于TlOOs條件下的U。燈100s)的標么值， W此來計算TlOOa條件下U。(TlOOa)的值。 利用圖3所示的兩參數TRV參考電壓計算原理圖，包括下述步驟： (1)對于TlOOa條件下，設開斷時電流零點的時刻為零，直流分量的標么值為P，則 獲得TlOOa條件下暫態恢復電壓的注入電流fgwm表達式為： 其中，"+ "表當前第1頁1 2 本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于非對稱短路故障條件下TRV參考電壓的計算方法，其特征在于，針對具有兩參數特征的TRV參考電壓uc，包括以下步驟：1)對于T100a條件下，設開斷時電流零點的時刻為t0，則以t0為起始時刻的注入電流iasym(t)表達式為：iasym(t)=-Imcosω(t+t0)+Ime-t+t0τ---(1)]]>其中，Im為短路電流交流分量峰值；t為時間；ω為電源角頻率；τ為直流時間常數；2)對于T100s條件下，由于沒有直流分量，因此以t0為起始時刻的注入電流isym(t)表達式為：isym(t)＝±Imsinωt???(2)其中，“+”表示對應于式(1)中電流熄弧半波為小半波的對稱電流過零點；“?”表示對應于式(1)中電流熄弧半波為大半波的對稱電流過零點；3)以T100a和T100s條件下的注入電流表達式為基礎，T100a開斷后的TRV參考電壓uc相對于T100s的TRV參考電壓uc的標幺值uc(p.u.)表達式為：uc(p.u.)=-Imcosω(t0+t3)+Ime-t0+t3τ±Imsinωt3---(3)]]>其中，t3為規定的到達兩參數TRV參考電壓uc的時間。...

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發人員：高享想，姚斯立，黃實，劉浩軍，李剛，
申請(專利權)人：中國西電電氣股份有限公司，西安高壓電器研究院有限責任公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61