一种用于非对称短路故障条件下TRV参考电压的计算方法技术

本发明专利技术公开了一种用于非对称短路故障条件下TRV参考电压的计算方法，通过电流零点的对称短路故障(T100s)和非对称短路故障的电流表达式，应用电流注入法原理，得出以T100s的TRV参考电压为基础，T100a的TRV参考电压的修正系数，以此来获得T100a条件下的TRV参考电压。本发明专利技术方法所获得的T100a的TRV参考电压，为大容量试验站进行T100a试验时，评定TRV参数是否满足标准要求的范围，以及试验时TRV调频装置L，R，C元件参数的调整提供了理论依据。

【技术实现步骤摘要】

： 本专利技术属于高压交流断路器短路试验
，特别设及一种用于非对称短路故 障条件下灯100a)TRV参考电压的计算方法。
技术介绍
： 高压断路器开断电力系统中的非对称短路电流时，叠加在故障电流上的直流分量 导致电流过零焰弧点电源电压偏离峰值，暂态恢复电压（TRV)峰值U。将低于开断对称短路 电流时的数值，电流焰弧半波将变为大半波或者电弧继续到随后的小半波零点开断。 国家标准规定额定电压126kVW下的高压交流断路器的预期TRV参考电压用两参 数法（见图1)表示。额定电压126kV~llOOkV的高压交流断路器，试验方式T100、T60、 近区故障试验方式Lw和L75的电源侧回路W及失步试验方式0P1和0P2的预期TRV用四参 数法（见图2)表示，试验方式T10和T30用两参数法表示。 求解高压断路器开断短路电流后断口间的暂态恢复电压（TRV)主要有两种方法， 即电压响应法和电流注入法。电压响应法是根据断路器开断短路故障后，求解系统中电容、 电感、电阻上满足的微分方程，来获得TRV的方法；电流注入法是从断路器开断点向电源侧 看进去的等效电路中，注入电流零点的电流来求解TRV的方法。 阳〇化]目前设及到非对称短路故障条件下（TlOOa)TRV参考电压的计算理论和方法比较 少，运是由于断路器开断短路故障后，电感上储存的磁场能量体现为直流形式的恢复电压， 使得准确计算和评估TlOOa条件下的TRV要比TlOOs条件下的TRV复杂得多。特别是在计 算TlOOa条件下的四参数TRV时，系统的等效电路为多频的集总参数电路，使得计算更为复 杂。【专利技术内容】： 本专利技术的目的在于针对目前非对称短路故障条件下（TlOOa)TRV参考电压计算的 复杂性，提供了一种用于非对称短路故障条件下TRV参考电压的计算方法。 为达到W上目的，本专利技术采取如下技术方案予W实现的：[000引一种用于非对称短路故障条件下TRV参考电压的计算方法，针对具有两参数特征 的TRV参考电压U。，包括W下步骤： 1)对于TlOOa条件下，设开断时电流零点的时刻为t。，则Wt。为起始时刻的注入 电流igsym(t)表达式为：(1) 其中，Im为短路电流交流分量峰值；t为时间；《为电源角频率；T为直流时间常 数； 2)对于TlOOs条件下，由于没有直流分量，因此Wt。为起始时刻的注入电流 isym(t)表达式为： isym(t)=ilmSinwt 似 其中，"+ "表示对应于式（1)中电流焰弧半波为小半波的对称电流过零点；表 示对应于式（1)中电流焰弧半波为大半波的对称电流过零点； 阳01引 3)WTlOOa和TlOOs条件下的注入电流表达式为基础，TlOOa开断后的TRV参考 电压U。相对于TlOOs的TRV参考电压U。的标么值U。(P. U.)表达式为：。） 阳017] 其中，t3为规定的到达两参数TRV参考电压U。的时间。 本专利技术进一步的改进在于：步骤1)中，TlOOa条件下的电流焰弧半波为大半波，或 者电弧继续到随后的小半波零点开断。 本专利技术进一步的改进在于：设t。时刻直流分量的标么值为P，则 其中，当时，表示短路电流在小半波末过零焰弧；当时，表示短路电流在大半波末过零焰弧。 本专利技术进一步的改进在于：步骤3)中，大半波、小半波末过零焰弧时，TlOOa开断 后TRV参考电压Uc(p.U.)的计算公式为： (4) 其中，P为t。时刻直流分量的标么值。 一种用于非对称短路故障条件下TRV参考电压的计算方法，针对具有四参数特征 的TRV第一参考电压Ui、第二参考电压U。，包括W下步骤：[00对 1)应用TlOOa条件下的两参数TRV参考电压U。的计算公式，得出TlOOa条件下四 参数TRV的第一参考电压Ui的标么值表达式为： 巧） 其中，ti为规定的到达四参数TRV第一参考电压Ui的时间；《为电源角频率；P为 t。时刻直流分量的标么值；T为直流时间常数； 2)由于GB1984-2014中规定的四参数TRV参考线在0到ti时间段的斜率大于 t剧t财间段的斜率，因此，在t剧12时间段，在起始注入电流的基础上，对于TlOOs、 TlOOa分别叠加一个反极性的注入电流i'wm(t)、i'gsym(t)来满足标准的要求，其中，t2为 GB1984-2014中规定的到达四参数TRV第二参考电压U。的时间； 扣根据0到t2时间段的注入电流isym(t)、iasym(t)，W及t剧t2时间段的注入电 流i'sym(t)、i'gsym(t)，应用叠加原理，分别得出大半波、小半波末过零焰弧时，TlOOa开断后 四参数TRV第二参考电压Ut(p. U.)的计算公式为： 本专利技术进一步的改进在于：步骤2)中，在TlOOs条件下，反极性的注入电流 i'wm(t)在t2时刻满足的数值为：[00巧（7) 本专利技术进一步的改进在于：步骤2)中，在TlOOa条件下，反极性的注入电流 i'asym(t)在t2时刻的数值满足的关系为：(8) P 相对于现有技术，本专利技术具有W下有益效果： 本专利技术一种用于非对称短路故障条件下（TlOOa)TRV参考电压的计算方法，通过 电流零点的对称短路故障灯100s)和非对称短路故障的电流表达式，应用电流注入法原 理，得出WTlOOs的TRV参考电压为基础，TlOOa的TRV参考电压的修正系数，W此来获得 TlOOa条件下的TRV参考电压。本专利技术方法所获得的TlOOa的TRV参考电压，为大容量试 验站进行TlOOa试验时，评定TRV参数是否满足标准要求的范围，W及试验时TRV调频装置 以R，C元件参数的调整提供了理论依据。【附图说明】： 图1为满足型式试验条件的、用两参数包络线表示的预期试验的TRV示例图。 图2为满足型式试验条件的、用四参数包络线表示的预期试验的TRV示例图。 图3为基于电流注入法的非对称短路故障条件下（TlOOa)两参数TRV参考电压计 算原理图。 图4为基于电流注入法的非对称短路故障条件下（TlOOa)四参数TRV参考电压计 算原理图。【具体实施方式】：W下结合附图及具体实施例对本专利技术作进一步的详细说明： 阳042]实施例1 如图3所示，一种用于非对称短路故障条件下灯100a)具有两参数特征的TRV参 考电压U。的计算方法，是通过TlOOs和TlOOa条件下的电流零点的短路电流表达式，应用电 流注入法原理，得出TlOOa条件下的U。灯100a)基于TlOOs条件下的U。灯100s)的标么值， W此来计算TlOOa条件下U。(TlOOa)的值。 利用图3所示的两参数TRV参考电压计算原理图，包括下述步骤： (1)对于TlOOa条件下，设开断时电流零点的时刻为零，直流分量的标么值为P，则 获得TlOOa条件下暂态恢复电压的注入电流fgwm表达式为： 其中，"+ "表当前第1页1 2 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于非对称短路故障条件下TRV参考电压的计算方法，其特征在于，针对具有两参数特征的TRV参考电压uc，包括以下步骤：1)对于T100a条件下，设开断时电流零点的时刻为t0，则以t0为起始时刻的注入电流iasym(t)表达式为：iasym(t)=-Imcosω(t+t0)+Ime-t+t0τ---(1)]]>其中，Im为短路电流交流分量峰值；t为时间；ω为电源角频率；τ为直流时间常数；2)对于T100s条件下，由于没有直流分量，因此以t0为起始时刻的注入电流isym(t)表达式为：isym(t)＝±Imsinωt   (2)其中，“+”表示对应于式(1)中电流熄弧半波为小半波的对称电流过零点；“‑”表示对应于式(1)中电流熄弧半波为大半波的对称电流过零点；3)以T100a和T100s条件下的注入电流表达式为基础，T100a开断后的TRV参考电压uc相对于T100s的TRV参考电压uc的标幺值uc(p.u.)表达式为：uc(p.u.)=-Imcosω(t0+t3)+Ime-t0+t3τ±Imsinωt3---(3)]]>其中，t3为规定的到达两参数TRV参考电压uc的时间。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：高享想，姚斯立，黄实，刘浩军，李刚，
申请(专利权)人：中国西电电气股份有限公司，西安高压电器研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：陕西;61