基于Comsol的離相封閉母線短路電動力的計算

仲留寄, 王金娥

(蘇州大學 機電工程學院, 江蘇 蘇州215006)

基于Comsol的離相封閉母線短路電動力的計算

仲留寄, 王金娥

(蘇州大學 機電工程學院, 江蘇 蘇州215006)

為了避免母線短路過程中所產生的短路電動力使電氣設備受到嚴重損壞,需要精確計算導體所受到的短路電動力。通過有限元軟件Comsol對離相封閉母線的三相短路電動力進行詳細計算，分析了最大短路電動力發生的時刻及其磁場分布，并與電動力的傳統計算方法進行了比較，結果得知有限元法更接近母線導體的實際受力狀況。

電動力；封閉母線；有限元；電磁場

0 引言

電力系統的事故大部分由短路引起。常見的短路類型有三相短路、兩相短路、兩相不同接地點短路和單相接地短路。通常三相短路較其他類型的短路引起的后果更為嚴重，短路電流可能達到工作電流的十幾倍，其產生的熱效應和力效應使電氣設備受到嚴重損壞。為了避免母線導體受到很大的短路電動力而發生形變引發安全事故，精確計算導體短路電動力顯得至關重要[1,2]。

本文采用有限元法求解三相電動力的值，并與傳統的公式法計算結果進行比較，同時分析了最大短路電動力發生的時刻及其磁場分布。

1 模型圖形的建立

一般三相管型母線的排列形式是三根管型母線導體在同一平面內相互平行。由于母線基本都是同軸圓柱，而短路電動力的計算量又比較大，為了使模型簡化，文章采用二維平面模型，見圖1。……