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摘要
针对核电站控制棒电源系统，现有保护仅采用以额定电流为定值的定时限过流保护作为短路后备保护，导致该系统已发生多起过流保护抢先动作与失磁保护失配的事件。解决保护失配问题的关键在于对控制棒电源系统发电机短路故障电流的准确解析，解析重点在于考虑发电机实际采用的相复励无刷励磁方式对故障电流的影响，而相复励励磁电流由并励电压对应的励磁分量和复励电流对应的励磁分量合成产生。经过合理的假设与模型简化，结合发电机基本方程和励磁系统数学模型，推导得到了并励电压分量作用下的三相短路电流。引入复励电流分量作用，根据励磁电流变化对短路电流进行修正，得到了包含暂态分量和稳态分量的相复励发电机三相短路电流时域解析表达式。由正序等效定则扩展得到两相短路电流的时域解析表达式。基于PSCAD/EMTDC平台建立了控制棒电源系统电磁暂态模型，对理论分析结果进行了验证，进一步对保护优化方法进行了讨论。
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