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(2).气象条件恶化例如雷击造成的闪络放电或避雷器动作,架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌
(3). 违规操作,例如运行人员带负荷拉刀闸,线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等;
(4). 其他,例如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等。 2.32.短路的危害
随着短路类型、发生地点和持续时间的不同,短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电,也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下的几个方面:
(1).短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流,由于短路电流的电动力效应,导体间将产生很大的机械应力,可能使导体和它们的支架遭到破坏。
(2).短路电流使设备发热增加,短路持续时间较长时,设备可能过热以致损坏。
(3). 短路时系统电压大幅度下降,对用户影响很大。系统中最主要的电力负荷是异步电动机,它的电磁转矩同端电压的平方成正比,电压下降时,电动机的电磁转矩显著减小,转速随之下降。当电压大幅度下降时,电动机甚至可能停转,造成产品报废,设备损坏等严重后果。
(4).当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时,并列运行的发电厂可能失去同步,破坏系统稳定,造成大片地区停电。这是短路故障的最严重后果。
(5).发生不对称短路时,不平衡电流能产生足够的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势,这对于架设在高压电力线路附近的通讯线路或铁道讯号系统等会产生严重的影响。 2.33.短路故障分析的内容和目的
短路故障分析的主要内容包括故障后电流的计算、短路容量的计算、故障后系统中各点电压的计算以及其他的一些分析和计算,如故障时线路电流与电压之间的相位关系等。短路电流计算与分析的主要目的在于应用这些计算结果进行继电保护设计和整定值计算,开关电器、串联电抗器、母线、绝
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缘子等电气设备的设计,制定限制短路电流的措施和稳定性分析等。 2.34.仿真模型的设计与实现 2.4 实例分析
使用理想三相电压源作为电路的供电电源;使用π型等效电路(23kv-110kv)输电线路作为输电线路,输电线路line1长度为55km,输电线路line2的长度为55km;使用三相电路短路故障发生器进行不同类型的短路。拟定仿真的电力系统如图所示,中性点不接地;使用π型等效电路输电线作为输电线路,,使用三相短路故障发生器使电路发生单相接地(A相接地短路),两相接地(A、B相接地短路),三相接地,三相短路。
图1 仿真模型的设计与实现
2.41 仿真参数设置
当电路图设计完成后,对其进行仿真,达到观察短路接地电路中暂态变
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化情况。在设置的三相电路短路故障发生器,将接地短路时间设置为[0.1 0.4]之间。根据接地短路发生时间设置仿真参数。
在电路图的菜单选项中,选择仿真菜单,激活仿真参数命令,弹出参数对话框。
根据对暂态过程时间估算,对仿真参数进行如下设置: 三相电源:电压初始相位为0,频率为默认50Hz不变。 输电线路:线路长度55Km,其余参数保持为默认值不变。 三相短路故障发生器:0.1s发生短路,0.4s排除故障。 断路器设置参数:0.15s开断开启时间,0.4s开端中止时间。
仿真参数的设置:起始时间为0s,终止时间为1s,变步长,MATLAB 针对刚 性系统提供了ode15 s,ode23 s,ode23 t 与ode23 tb 等算法。本文采用ode23 t算法。 2.42 仿真结果分析
故障种类 三相接地 中性点接地系统 中性点接地系统 37.15kv 35kv?2?31.3 35kv?2?31.5 35kv?2?31.3 35kv?2?31 三相短路 42.86 kv 两相接地 37.15 kv 单相接地 28.58 kv
2.43各种接地波形图 单相接地(A相接地短路)
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图2 35输电kv线路短路故障的短路电流波形
图3 35输电kv断路器两端恢复电压波形
两相接地(A、B相接地短路)
图4 35输电kv线路短路故障的短路电流波形
图5 35输电kv断路器两端恢复电压波形
三相接地
图6 35输电kv线路短路故障的短路电流波形
图7 35输电kv断路器两端恢复电压波形
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三相不接地
图8 35输电kv线路短路故障的短路电流波形
图9 35输电kv断路器两端恢复电压波形
2.5π型等效电路分析
R=0.01273*55 L=0.933273* 10?3 *55 C=12.74*10?3 *55
Branch=0.70015+j0.05135 Branch1= Branch2=
j?7(7.007*10) 2
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