短路母線動穩(wěn)定校驗的研究.pdf

1、電力系統(tǒng)動穩(wěn)定校驗是選擇各類高低壓設備以及導體必須要進行的安全性校驗之一。母線在電力系統(tǒng)中起著匯集、分配電能的重要作用，對母線進行短路動穩(wěn)定校驗就是驗證母線短路情況下的動穩(wěn)定性，校驗結(jié)果的準確性直接影響到了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定。傳統(tǒng)短路母線動穩(wěn)定校驗的主要依據(jù)是電力工程電氣設計手冊中有關導體設計的相關內(nèi)容，主要關心的是高電壓等級下支持式母線的動穩(wěn)定校驗工作。隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展，在保證較高電壓等級線路設備動穩(wěn)定性滿足要求的前提下，保證較低電

2、壓等級設備的動穩(wěn)定性也越來越重要。同時，懸掛式母線由于其絕緣子支持方式的特殊性，動穩(wěn)定校驗也與傳統(tǒng)的支持式母線有所不同，但設計手冊中并未對其進行專門研究，繼續(xù)采用其中的結(jié)論雖然能夠滿足工程設計的需要，但就研究的角度來說其精確性就有待商榷。
　　為了滿足不同電壓等級及支持方式下母線短路動穩(wěn)定校驗計算精確性的要求，本文根據(jù)電力系統(tǒng)導體短路動穩(wěn)定校驗的一般步驟，首先，對最大短路電流出現(xiàn)的條件及幅值進行理論推導，討論了不同電壓等級下短路電

3、流取峰值的條件及沖擊系數(shù)的取值，并與設計手冊中相關結(jié)論對比。然后，采用本文提出的沖擊電流計算方法推導了管型母線短路電動力計算的數(shù)學表達式；采用遺傳算法計算不同電壓等級下其極值及極值的出現(xiàn)條件，并與設計手冊中短路電動力計算方法相對比；考慮母線及絕緣子固有頻率對電動力的響應情況，討論了不同主振頻率的母線對短路電動力的響應情況，分析振動系數(shù)對電動力計算結(jié)果的影響。最后，考慮懸掛式母線的特殊情況，在進行柔性支座理論分析的基礎上，利用ANSYS有

4、限元軟件對懸掛式管母線及V型絕緣子的模態(tài)特性進行了仿真分析，研究了其自振頻率與絕緣子剛度的變化關系。
　　計算和仿真結(jié)果表明，在電壓等級較低的系統(tǒng)中，本文得到的短路沖擊系數(shù)較設計手冊中的略高，峰值電流出現(xiàn)的時間比手冊中的0.01s要早；最大短路電動力出現(xiàn)的時間在較低電壓等級系統(tǒng)中比手冊中的0.01s早，此時電流初相角較5/12大，電動力的幅值略高于手冊計算得到的結(jié)果。校驗中若考慮母線固有頻率對電動力的響應，采用手冊中計算方法對懸掛