海油平台电力系统短路电流直流分量分析.pdf

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1、《电气开关》(2016．No．2)13文章编号：1004—289X(2016)02—0013—03海油平台电力系统短路电流直流分量分析安晓龙(海洋石油工程股份有限公司，天津300451)摘要：首先介绍了海油平台电力系统短路电流直流分量的影响，通过案例计算分析了短路电流直流分量的与系统运行方式的关联及特点，然后结合海洋平台的实际情况，介绍分析了短路电流直流分量过高的应对的应对措施，为今后项目提供一定的参考。关键词：海油平台；短路电流直流分量；直流时间常数中图分类号：TM642文献标识码：BDiscussionontheDCComponentofShort．circuitCu

2、rrentonOfshoreOilPlatformANXiao—long(OffshoreOilEngineeringCO．，LTD．，Tianjin300451，China)Abstract：Firstly，thepaperintroducesinfluenceofDCcomponentofshort-circuitcurrent，andanalysesthecharacteris-ticviacalculation．Finally，thepaperanalysestheseveralsolutionsforDCcomponentofshort-circuitcurre

3、nt，providesreferencef0rthefutureprojects．Keywords：offshoreoilplatform；DCcomponentofshort—circuitcurrent；DCtimeconstant条件的影响表现在以下两个方面：l引言(1)直流分量的时间常数越长，短路电流大半波随着海洋石油、天然气开发的快速发展，油、气田峰值增大，灭弧过程中电弧释放的能量也增大，加重了规模逐步增大，海洋平台的单台发电机组容量、电站容断路器开断的负担。该现象一般在短路电流较大的回量都越来越大。中压系统短路容量增大的同时，断路路上出现，短路电流交流分量越接

4、近断路器的额定开器开断时短路电流的直流分量含量也增高，将导致分断电流，其影响越大。短路电流直流分量衰减的时间断困难，给电力系统带来安全隐患。常数对断路器的造价和安全运行有很大的影响。(2)直流分量的存在还可能造成短路电流过零点2直流分量的影响漂移，在短路电流小的回路上，理论计算表明，直流分在实际系统中发生短路时，短路电流中出现直流量的存在可能造成短路电流过零点漂移，严重时可能分量，其大小与短路发生瞬间的电压相位有关，与三相导致灭弧时间延长，甚至不能灭弧。合闸的不同期性有关。短路电流中的直流分量随发生3直流分量特点分析短路瞬间的电压相位变化而各不相同。发生短路的瞬间有随机性

5、，因而短路电流中的直流分量的起始值是以某海油平台电力系统为例(系统图见下图)，利变化的。用EDSA软件进行了建模，并采用IEC61363算法进直流分量衰减时间常数的大小决定于系统回路中行计算。的等值电感与电阻。对近代电力系统而言，机组容量计算分以下四种工况：增大，联络变压器常采用自耦式(容量也很大)，这使工况1：4台原油发电机全部投入运行，负荷按最等值的L／R值上升，时间常数变长。大允许负荷投入。断路器开断短路电流时，直流分量对断路器工作工况2：4台原油发电机全部投入运行，负荷不投入。14《电气开关》(2016．No．2)图1某平台电力系统图工况3：2台原油发电机投入运行

6、，负荷不投入。根据计算结果和图形，分析可以得出如下结论：工况4：1台原油发电机投入运行，负荷不投入。(1)短路电流直流分量受负荷影响较小；每种工况下，分别计算了初始值、1／2周波、2周(2)发电机组参数相同的情况下，运行台数对直波、3周波、5周波、30周波等不同时刻的中压母线处流时间常数影响较小，即对相同时刻的短路电流直流短路电流。各工况下分别计算Iac为短路电流交流分分量百分比和及短路电流直流分量衰减速度影响较量有效值，Idc为短路电流直流分量绝对值，Ienv为短小；路电流包络线值，Dc％为短路电流直流分量百分比。(3)短路电流直流分量绝对值受发电机组运行台根据计算结果

7、，绘制分析图形如下。数和容量影响，且基本成正比。4直流分量过高应对措施4．1应对措施随着短路电流直流分量绝对值大幅增长，常规的中压配电盘及中压断路器短路容量有限，在断路器开断时刻短路电流直流分量仍很大，造成相对于中压系统断路器额定分断容量的直流分量百分比增高，分断困难。时间(周期T)图2直流分量百分比随时间衰减图为解决此问题，可选择合适短路电流分断设备有效切断故障，避免故障的扩大，加强电力系统稳定性，主要有以下几种设备：普通断路器、发电机出口专业断≤路器、快速限流器、真空接触器熔断器组合。也可以考氆霞虑选用发电机变压器组或限流