例子 1: 样例直流 DC 系统
在这个例子中,我们将:
- 查看如何在单线图中连接交流设备与直流设备。
- 通过设备对话框查看数据。这些内容与交流设备对话框相似,仅有少量不同。
- 运行各种分析程序,包括:潮流计算、谐波分析、短路电流计算和弧闪危害。
要查看样例并执行各种分析程序,在你的样例目录中打开DC Bus Example-1.dez样例文件。
图20-1:1直流母线例1
单线图中同时包括交流设备与直流设备。整流器RTF-1将交流电变成直流电,为配电盘SWB-DC提供250V直流电。单线图中其他直流元件为电动机、负荷、线缆和断路器。
整流器
在单线图中RTF - 1整流器图标上双击,以打开整流器对话框。
图20-2:2整流器数据对话框 - 规格选项卡
相关区域描述如下。
选项 | 描述 |
---|---|
直流额定电压kV | 额定输出(直流)电压为0.25kV(或250V)。 |
直流额定FLA | 额定输出(直流)电流为900A。 |
二极管/ IGBT /晶闸管 | 这是一个二极管整流器,其不具有电压控制。其他可选是IGBT和晶闸管,两者都具有电压控制。二极管整流器的直流终端故障电流与交流侧故障电流接近。 |
IGBT故障点XFLA | 这是整流器直流输出终端的故障电流,是直流FLA的多倍。该整流器可供应十倍FLA(9000A)。 |
IGBT /二极管故障时间 | 这是整流器能供应故障电流的最大持续时间。其默认值为0.2秒。一些整流器有测量过电流的控制回路,可瞬时关闭输出。 |
以上描述的字段可用于短路电流计算和弧闪危害分析。但是,你需要在潮流选项卡中输入换向阻抗信息以执行潮流分析。
请注意,没有用于输入额定输入电压或电流的字段。
- 额定输入电压被假定为等于交流侧母线电压。
- 额定输入电流可以由在潮流选项卡中指定的 效率和功率因数来计算。
选择潮流选项卡。
图20-3:3整流器潮流选项卡
相关区域描述如下。
选项 | 描述 |
---|---|
变换阻抗 |
这些值将被用于Kimbark等式以计算穿过整流器的潮流。这是线路侧阻抗的估计值。如果整流器有一个专用变压器,则可适用该变压器数据作为一个近似值。如果没有专用变压器,可使用上游变压器的数据。在本例中,上游变压器容量为10kVA,阻抗为5.75%,X/R比值为5.6。
|
在其他领域潮流选项卡中直流潮流分析描述DC潮流分析。
注释: 在这些领域潮流标签不仅会影响功率流的解决方案,而不是短路或电弧分析。使用估计方法并不会影响短路电流计算。
直流母线
在SWB-DC母线上双击打开对话框。这与交流母线对话框类似。
图20-4:1直流母线对话框
相关区域描述如下。
选项 | 描述 |
---|---|
基准电压 | 这是母线的额定电压。在本例中,它是0.25kV(或250V)。 |
类型 | 母线的类型。在本例中,母线类型为配电盘。 |
直流电缆
在SWG-DC母线下游左侧的C-6线缆上双击以打开对话框
图20-5:2直流电缆对话框
为计算的目的,最重要的区域是抵抗性, 长度,和评分。
选项 | 描述 |
---|---|
电阻(欧姆/ 1000')RDC(单程长度) | 这是每千英尺导体的直流电阻,可用类型、绝缘和规格字段中数据进行计算。可用该值、线缆长度以及并联的线缆数计算总电阻。 |
长度 | 必须输入该值以计算的总电阻。 |
评级(A) | 这个值可用类型、绝缘、规格和编号区域中数据进行计算。 |
直流电动机
在单线图中M-1电动机图标上双击,以打开直流电动机数据对话框。
图20-6:3直流电动机数据对话框
相关区域描述如下。
选项 | 描述 |
---|---|
R (ohms) | 这是包括换向器内电阻的电枢电阻,是进行短路电流计算时最重要的参数。 |
生命值 | 电动机的额定功率。这一参数将在潮流计算中使用。 |
效率 | 额定条件下的效率。可用 0.746 * 功率 /效率 计算输入功率。 |
注释: 额定电压(kV)Ia(电枢电流)以及转速均为铭牌参数,仅供参考。
直流负荷
在单线图中L-1负荷图标上双击,以打开负荷数据对话框。
图20-7:1加载数据对话框
在短路电流计算中不考虑负荷,但在潮流计算中将使用负荷。
直流短路电流计算
关闭所有打开的数据对话框,执行短路分析,具体如下:
- 点击短路以打开短路功能区。
- 点击瞬时。
- 点击故障母线。这将使单线图中所有母线故障。
- 同时查看交流和直流母线。需要注意的是交流和直流的计算同时进行。
图20-8:2直流母线的短路结果
直流弧闪计算
- 点击弧闪以显示弧闪危害的结果。
- 按F8查看弧闪危害报告。
图20-9:3弧闪危害结果
图20-10:4弧闪危害报告
直流保护装置的配合
- 选择一个单线图窗口,然后点击配合以打开配合功能区。
- 点击打开TCC,选择SWB-DC母线,然后点击打开。直流配电盘上显示的三个断路器的TCC将被绘制。
图20-11:5直流断路器的TCC绘制
直流潮流分析
- 如果你还在查看之前分析的TCC,关闭窗口以回到DC Bus Example-1.dez单线图。
- 点击潮流。
- 点击求解以显示单线图上的潮流结果。
图20-12:6潮流计算结果