0 引 言

近年来，直流偏磁[1-6]对电网安全运行的影响一直引起人们的高度重视。为减小直流偏磁问题对交流电网的危害，国内外主要采用在变压器中性点接入电阻或者电容型隔直装置[7-16]来抑制流经系统中性点的直流电流，然而发生故障后2种方案均不可避免地改变了交流系统的参数，从而对电网产生影响。本文主要讨论故障后隔直电容接入对电网造成的不利影响。

实际工程中，如果隔直电容两端的快速旁路晶闸管发生开路[16]，那么当交流系统发生单相接地故障使得隔直电容两端电压超过其旁路门槛值时，旁路晶闸管不能可靠触发导通，从而造成隔直电容接入交流系统。

选取该院收治的60例患者为研究对象，在随机分组方式下，将以上患者分为观察组（30例）和对照组（30例），其中观察组的患者中男性为17例，女性为13例，年龄 41～83 岁，平均年龄为（65.34±1.41）岁，而对照组患者中男性为16例，女性为14例，年龄40～82岁，平均年龄为（65.19±1.33）岁，对比两组患者的临床资料，差异无统计学意义（P＞0.05），具有可比性，可进行下方实验。

文献[7]比较了各种偏磁抑制方法的优缺点，研究了电阻型偏磁抑制装置对主变压器中性点零序方向过流保护和线路零序方向过流保护的影响，并未讨论隔直电容接入对系统电气参数的影响；文献[12]深入分析了隔直电容接入后对电网零序电量的影响，并得出结论：隔直电容对线路保护安装处零序电流及电压保护影响很小，对相关零序保护的影响可以忽略，然而，并未分析单相接地故障后其接入是否会对交流电网造成危害；文献[13]通过分析隔直电容引起附加阻抗的变化，讨论了其对距离保护的影响，但也并未对故障后隔直电容接入是否会造成谐振现象做出解释。

基于上述文献中缺少对故障后隔直电容是否会改变系统参数从而造成谐振的探究，本文利用卡伦堡尔(Karenbauer)变换，分别做出单相接地故障对应的故障附加状态复合模网等值电路以及三相接地故障对应的零模等值电路。在此基础上，分析2种故障情况下由于隔直电容的接入造成的谐振和放电现象，对交流电网故障暂态特性进行深入研究，强调故障后隔直装置快速准确旁路的必要性。最后在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建相应模型，仿真结果验证了理论分析的正确性。

1 电容型偏磁抑制装置的工作原理

隔直电容的工作原理如图1所示。其中，隔直电容C的数值一般约为3 150 μF；KS为快速路开关，主要由晶闸管组成，实现快速开断功能(一般在故障后几十ms内导通[16])。当KS断开后，中性点电流经电容C隔直。旁路开关柜Q提供了隔直装置的旁路通路，在检修或需要时起到退出隔直装置的作用。隔直装置的控制策略是：当在变压器中性点上检测到直流电流大于定值门限时，隔直装置投入到电容接地状态，当电容器两端电压超过其门槛整定值时，切换至直接接地状态。

综上所述，转移复发三阴性乳腺癌患者的外周血T细胞数量和CD4+T数量可以在某种程度上作为判断患者预后的指标，进一步验证仍需大量临床实验及研究。

2 故障后隔直电容接入交流电网引起的谐振和放电现象

故有：

图1 隔直电容工作原理 Fig.1 Schematic diagram of capacitance-type DC bias suppression device

图2 双侧电源供电系统 Fig.2 Double sources power system

2.1 单相接地故障时隔直电容接入造成的谐振现象

设图2所示双侧电源供电系统，在t=t0时刻，于k处发生A相接地故障，接地过渡电阻为RgA=Rg。

根据叠加原理，线路发生故障时的状态可视为正常工作状态和故障附加状态的叠加。由于故障产生的电气特征均体现在故障附加网络(如图3所示)中，本文主要研究故障附加状态。

据悉，道达尔已在人工智能及大数据等领域中进行布局，并取得了一定的成果。今年4月，道达尔与谷歌云在人工智能和地球科学方面建立了合作关系，旨在为石油天然气的勘探开发提供全新智能解决方案。近日，道达尔与印度塔塔公司合作，建立数字创新中心，在炼化4.0方面展开合作。

图3 单相接地故障时的故障附加网络 Fig.3 Fault-added state network when single-phase ground fault occurs

在对输电线路进行分析时,通常是通过相-模变换把互相耦合的三相(多相)相量变换为解耦的互相独立的3个(多个)模量,然后再进行分析计算。在众多的针对平衡线路的变换方法中，对称分量法应用极为广泛，但其变换矩阵中含有复数，计算复杂，且多用于对相量进行变换，不适用于进行瞬态分析。Karenbauer变换则形式简单，使用方便；同时，它还能用于对瞬时值进行变换，对暂态分析十分有效。故本文采用Karenbauer变换得到的故障分量复合模网对故障暂态电流进行计算。

根据Karenbauer变换[17-18]，可以得到故障附加状态网络中，故障点到M侧接地点之间系统的0模，1模和2模网络，如图4所示。

基础护理：监测并记录患者的血压、脉搏及体温，注意穿刺点及抽血点的消毒防止感染，若发现异常及时向医生汇报，协助医生处理。

图4 故障附加状态网络里故障点到M侧接地点之间系统的0模、1模和2模等值电路 Fig.4 0 mode, 1 mode and 2 mode equivalent circuits between fault point to M side grounding point of fault-added state network

根据边界条件式(2)和(3)可得：

在进行建筑工程测量教学时，教师要改变传统的教学观念，将以教师为主体的课堂转变为以学生为主体的课堂，让学生从过去的接受性学习逐渐转变为主动性学习，并进行自主选择、自主设计、自主实施和自主评价等学习活动，充分发挥出创造性，促进学生进行积极有效的自主发展。无论是在高程测量、角度测量、距离测量的教学中，教师都能够有效实施“五环四步”的教学模式。具体来说，中职教师要对学生进行分组，在告知他们教学的主要内容后，让学生进行学习情境的自主创设，培养他们的自学能力，在这个过程中，教师要先扶后放，不可操之过急，要循序渐进地体现学生的主体作用，让学生全身心投入到建筑工程测绘的学习中，从“要我学”转变为“我要学”。

对于A相接地故障，根据Karenbauer变换矩阵[16-18]，可得故障点处的边界条件：

式(21)与式(8)具有相同的形式，因此解的形式也相同。综上所述：两相接地故障以后，变压器中性点的隔直电容的接入仍然可能造成谐振现象的发生，所得结论与单相接地故障情况相同。

为简单起见，本文以AB两相金属性接地故障为例来说明对于此种故障，隔直电容的接入依然可能造成谐振现象的发生。故障后，故障点处的边界条件为：

(1)

iMBf=iM0f-2iM1f+iM2f=0

(2)

iMCf=iM0f+iM1f-2iM2f=0

(3)

结合式(12)及式(15)—(19)，可以整理得到如下微分方程：

图4中RM0、RM1和RM2分别为故障点到M侧接地点间系统的0模、1模和2模电阻；LM0、LM1和LM2分别为故障点到M接地点间系统的0模、1模和2模电感；uM0f，uM1f，uM2f分别为从故障附加网络中故障点向M侧母线看进去后，故障点处的0模、1模和2模电压分量；iM0f，iM1f，iM2f分别为故障附加网络中故障点到M侧母线之间线路的0模、1模和2模电流分量；C0M为0模等值电容，有C0M =CM/3。

iM0f=iM1f=iM2f

(4)

由式(1)和(4)可以画出单相接地时，故障附加网络中故障点到M侧电源间的故障复合模网，如图5所示。

图5 单相接地故障时故障附加状态复合模网等效电路 Fig. 5 Equivalent circuit of fault-added state composite model network during single-phase ground fault

针对图5所示网络列写基尔霍夫电压定律(KVL)方程：

此次教学实践中，教师在课程实施、设计以及学生课堂管理上仍旧存在一些问题，还需要在课程实施过程中有效设置任务点督促学生学习，在设计课堂环节促进学生主动举手、抢答的积极性，以及减少学生在使用手机过程中出现的走神、分散学习精力等情况。同时，学生记录的分析也只是应用师星学堂不久的时间段内的分析，无法提供可靠依据。但是，本次课程是本校智能手机应用于课堂的初探，提出了基于智能手机的课堂互动应用系统的具体应用流程，对于今后的课程实践有一定的指导意义。■

（1）空间分布上，新疆地区多年平均降水量126.8mm，北疆地区多年平均降水量246.2mm，南疆地区多年平均降水量41.5mm，北疆＞全疆＞南疆。

(5)

式中：iN0f为故障附加网络中故障点到N侧母线之间线路的0模模电流分量；ucM为M侧偏磁抑制电容两端电压；LcM=LM0+LM1+LM2+3LMT0(3LMT0为归算到变压器星侧后的变压器等值零序漏电感，本文中所用三相变压器由3个单相变压器接成，故零序漏抗与正序漏抗完全相同)；RcM=RM0+RM1+RM2+3Rg；uA(t)=Um1sin(ωt+Φ)(Um1为A相故障点故障前即正常运行时的电压值的幅值；Φ为系统阻抗角；ω为uAf(t)的角频率。

又由于：

icM=iMAf=iM0f+iM1f+iM2f=3iM0f

(6)

式中icM为流过M侧偏磁抑制装置的电流。

图2为双侧电源供电系统。其中，M侧、N侧变压器的中性点分别接有隔直电容CM、CN，两侧变压器中性点对地等效直流电势为EM、EN，ZTM、ZTN为变压器等值漏抗(忽略变压器的铜损和铁损)，ZLM、ZLN为线路阻抗。

(7)

根据式(5)和式(7)可以得到式(8)：

由于各评价因子对建设开发的影响或限制程度不同，如生态红线、优质基本农田对建设开发的限制程度较高；因此将选取的评价因子进行强制性和较强制性因子的筛选，并建立适宜性评价指标体系（见表1）。

uA(t)+EM+3RgiN0f =

(8)

现考虑一种极限情况，假设t=t0时刻发生单相金属性接地故障，即过渡电阻Rg=0，线路电阻远远小于电抗，可以忽略不计，并且图5所示电路恰好满足交流谐振条件ωLcM=1/ωC0M，则式(8)可以写成：

素质教育保证了人才的职业生涯能够持续精进，而技能教育为人才的职业发展提供了基础，这两者密不可分且相辅相成。

(9)

利用求解二阶常系数非齐次线性微分方程的方法[19-20]求解式(9)，得到t≥t0时，ucM(t-t0)的表达式为

ucM(t-t0)=K1cosω(t-t0)+K2sinω(t-t0)+ acosω(t-t0)+bsinω(t-t0)+EM

(10)

再根据iM0f=C0MducM/dt，可得到t≥t0时iM0f(t-t0)的表达式如下：

iM0f(t-t0)=C0M[-(K1+a)ωsinω(t-t0) + (K2+b)ωcos(t-t0)]

(11)

由于t=t0时刻有：ucM(0)=(EM-EN)/2，iM0f(0)=0，将这2个初始条件代入式(10)、(11)，利用高数知识[20]可以求得：

当电路满足谐振条件，即ωLcM=1/ωC0M时，a、b值均为无穷大数值，因此K1也为无穷大数值，由此可见iM0f(t-t0)(t≥t0)也将达到无穷大数值，由式(2)、(3)和(6)知，这时三相线路将流过数值非常高的故障电流。

2.2 两相接地故障时隔直电容接入造成的谐振现象

-uA(t)+3RgA(iMAf+iNAf)

uAf(t)=uM0f+uM1f+uM2f =-uA(t)

(12)

uBf(t)=uM0f-2uM1f+uM2f =-uB(t)

(13)

iMCf=iM0f+iM1f-2iM2f=0

(14)

式中：uB(t)为B相故障点故障前即正常运行时的电压值；uBf(t)为B相故障点处的故障电压。

由式(12)—(14)可得：

(15)

iM0f+iM1f=2iM2f

(16)

根据系统的0模、1模和2模网络，可得到如下3组微分程：

(17)

(18)

(19)

式中：uA(t)为A相故障点故障前即正常运行时的电压值；RgA为A相接地过渡电阻；uAf(t)为A相故障点处的故障电压；iMAf，iMBf，iMCf分别为流过M侧线路A、B、C三相的故障电流；iNAf为流过N侧线路A相的故障电流。

(20)

由于式(20)也可写成：

实验试剂：氯化镁(分析纯，某标准科技有限公司)；无水氯化钙(分析纯，某化工工贸有限公司)；硅酸钠(分析纯，某化工工贸有限公司)；95%的乙醇(分析纯，某化学试剂有限公司)；正硅酸乙酯(化学纯，某欧化学试剂有限公司)；盐酸(分析纯，浓度范围为36%～38%，某化学试剂有限公司)；浓氨水(分析纯，某化工有限公司)；甲基橙(分析纯，某精细化工研究所)；甲基蓝(分析纯，某化学试剂有限公司)；实验用水为去离子水。

(21)

uAf(t)= uM0f+uM1f+uM2f =

由上述分析可知，当过渡电阻为零且线路电阻忽略不计时，若满足谐振条件，回路中将流过数值为无穷大的电流。同样，即使过渡电阻不为零，若回路满足谐振条件，回路流过的电流[21]仍然可能达到足以危害电网安全运行的数值。这意味着发生单相、两相接地故障后，如果直流偏磁抑制电容没有及时旁路，接入故障系统的隔直电容可能与线路电感及故障附加电源构成谐振回路，谐振过电压可能造成电力线路绝缘的击穿和大面积的停电[21]；谐振过电流的数值对输电线路的力效应、热效应以及其他电气设备承受过电流的能力而言也将是十分严峻的考验，可能造成电力线路变形、起火及其他电气设备的损坏，对电力用户的安全构成严重威胁，后果不堪设想。另外，谐振还会对临近的通信系统造成干扰，降低通信质量，甚至使通信系统无法正常工作[22]。

2.3 相接地故障时隔直电容接入引起的放电现象

令图2所示双侧电源供电系统在t=t0时刻，于MN线路之间某点处发生三相接地故障，接地过渡电阻分别为RgA、RgB和RgC，且有RgA=RgB=RgC=Rg。根据Karenbauer变换，可以得到故障后M侧电源到故障点间系统的零模等值电路，如图6所示，可见此时隔直电容没有与故障附加电源处于同一回路中，不会发生谐振，而是通过0模等值电路进行放电。

图6 三相接地故障后故障点到M侧电源间系统的0模等值电路 Fig. 6 0-mode equivalent circuit of system between fault point to M side power supply during three-phase ground fault

由于在实际情况中，变压器中性点一般加装1 大小的电容器，折算到50 Hz工频，电容器的数值为3 150 μF左右。且考虑到500 kV电压等级线路长度超过200 km时，线路零序电抗分量通常高达上百Ω；对于相同电压等级下YNd接线的3个单相变压器组或其他非三相三柱式变压器而言，其零序电抗大小也能达数十。流过每相线路的电容放电电流一般只有几十A。可见，放电电流远远小于故障电流(几十甚至几百kA)。因此，三相接地故障发生后，隔直电容虽然会使各相线路流过放电电流，但是该放电电流的幅值远远小于交流故障电流，完全可以忽略不计。

通过上述分析可知，单相接地故障时，如果隔直电容没有及时旁路，隔直电容的接入会与系统的电感、故障附加电源构成谐振回路，使故障电流大大增大；发生三相接地故障时，隔直电容不会与故障附加电源处于同一回路中，隔直电容的接入仅会造成其自身通过系统零模回路放电，不会有谐振现象的发生，且放电电流远小于交流故障电流，可以忽略不计。

3 仿真验证

利用PSCAD/EMTDC软件构建110 kV双端供电系统仿真模型，仿真系统如图7所示。输电线路电压等级为500 kV，两侧变压器TM与TN为Y/d-11接线方式，中性点分别接入3 150 μF电容器，电容型隔直装置处于长投状态，即系统正常运行时，电容器投入运行，隔离中性点直流电流。隔直电容旁路的门槛电压为800 V。线路全长为400 km，线路正序、负序电阻为2.48×10-5Ω/m[14]，正序、负序电抗为7.72×10-5Ω/m[14]，零序电阻为9.61×10-5Ω/m[14]，零序电抗为2.87×10-4Ω/m[14]。两侧变压器中性点的等效直流电势分别为EM=800 V， EN=100 V。

图7 双侧电源系统仿真模型 Fig. 7 Simulation model of double power system

3.1 单相故障时隔直电容接入造成的谐振现象

t=1 s时刻，图7所示系统中的线路于距M侧14 km的k点处发生单相接地故障，此时图5所示故障附加状态复合模网恰好满足交流谐振条件，当接地过渡电阻为0时，M侧线路A相电流仿真结果如图8所示。

图8 过渡电阻为0 的单相接地故障发生后的A相电流 Fig. 8 Current of phase A after single-phase ground fault with transition resistance of 0 ohm

图8中，虚线代表隔直装置接入故障回路造成谐振时的A相电流；实线代表隔直电容在故障后10 ms[16]快速旁路时的A相电流。观察图8可知，故障后0.05 s内，虚线的峰值为实线峰值的2.5倍，且实线的数值也达到了上百kA，这是由于根据本文2.1节所述，出现谐振的条件为ωLcM=1/ωC0M，可见当线路参数一定时，发生谐振的故障位置是唯一确定的。本例中发生谐振的位置距M侧母线只有14 km(线路全长400 km)，故障点与M侧母线之间的电抗值很小，因此实线的数量级也会达到上百kA。

提取同向(拉或压)各次加载的荷载极值点依次相连得到骨架曲线，如图8所示.模型的屈服位移和屈服荷载通过几何作图法得到.极限位移取承载力下降段85%极限承载力对应的位移值[5].5个模型的承载力和位移数据如表2所示.

自学生开始上学起，凡是数学考试基本都是限时闭卷笔试形式，且几乎都是“一考定终身”，这极大挫伤了学生学习积极性。原以为上了高职，数学学习与以前会有所区别，没想到仍然是一样的。学生就认为数学总是学不好，学与不学一个样，因此对数学学习丧失了信心。为了改变这种不利局面，树立学生学习信心，根据高职生具体情况，我校数学文化选修课采取多方位全面综合评价方法来考核学生成绩。对传统考核方式进行改革，注意过程性评价，加大平时成绩比例。平时成绩内容包括：参与自主学习活动、读书报告、课堂演讲、课堂回答问题、出勤等。同时，我们也探索改革考试的方法，期末采用开卷笔试方式，内容包括必答题和选答题两部分：

现考虑A相在相同情况下经不同数值过渡电阻接地，故障后0.05 s内，隔直装置接入故障回路造成谐振时的A相电流峰值用峰值1表示；隔直电容在故障后10 ms快速旁路时的A相电流峰值用峰值2表示，二者的数值及比值见表1。由表1可知，即使考虑过渡电阻，若隔直装置接入造成系统故障附加状态复合模网(如图5所示)满足交流谐振条件，谐振造成的故障电流仍会远大于隔直装置准确旁路时的故障电流，这对输电线路以及其他电气设备承受过流能力而言是十分不利的。

表1 隔直电容旁路与不旁路情况下的 A相电流峰值及二者比值 Table 1 A-phase current peak and ratio of two-way capacitor bypass and non-bypass

3.2 三相故障时隔直电容接入造成的放电现象

t=1 s时刻，图7所示系统中的线路于距M侧14 km的k点处发生三相接地故障，当接地过渡电阻为0时，M侧线路A相电流仿真结果如图9所示。图9中，虚线代表隔直装置接入故障回路造成谐振时的A相电流；实线代表隔直电容在故障后10 ms快速旁路时的A相电流。从图9中可以看出，虚线和实线的数值基本相等。很显然，若考虑过渡电阻不为0的情况，相当于增大了系统的阻尼，电容放电电流的幅值将会更小，虚线的数值和实线的数值将更加接近。这说明：不论是否考虑过渡电阻，三相接地故障时隔直电容通过系统0模回路进行放电的放电电流都会远远小于故障电流，可以忽略不计。可见，仿真验证与理论分析相符。

4 结 论

(1)单相和两相接地故障时，如果隔直电容没有及时旁路，隔直电容接入会与线路电感、故障附加电源构成谐振回路，谐振过电流的数值对输电线路的力效应、热效应以及其他电气设备承受过电流的能力而言将是十分严峻的考验，可能造成电力线路变形、起火及其他电气设备的损坏，对电力用户的安全构成严重威胁，后果不堪设想。

图9 过渡电阻为0 Ω的三相接地故障发生后的A相电流 Fig.9 Current of phase A after three-phase ground fault with transition resistances of 0 ohm

(2)发生三相接地故障时，隔直电容不会与故障附加电源处于同一回路中，此时隔直电容的接入仅会造成其自身通过系统0模回路放电，不会有谐振现象的发生，由于放电电流远小于交流故障电流，此种情况下隔直装置的接入不会对系统造成影响。

(3)隔直电容的快速旁路，不但是对隔直电容自身的保护，也可以避免交流系统遭受过大故障电流的冲击。本文在PSCAD/EMTDC仿真环境中搭建了相应仿真模型，仿真结果验证了理论分析的正确性和可靠性。

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