CN112688282B - 弧闪危害计算方法、降低弧闪危害的方法和故障检测方法 - Google Patents

弧闪危害计算方法、降低弧闪危害的方法和故障检测方法 Download PDF

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Abstract

弧闪危害计算方法、降低弧闪危害的方法和故障检测方法，多源供电系统的弧闪危害计算方法，根据多源供电系统的类型组成情况，提供分时段的电弧电流计算方法，进行分时段的弧闪事故能量、弧闪保护边界计算，准确性更高。多源供电系统的弧闪危害计算方法，可以根据最大弧闪事故能量对应的时段找到此时段中负责跳闸的的保护装置，通过合理减少该保护装置的动作时限或对保护配置进行改造，可以达到降低最大弧闪危害的效果。多源供电系统的故障检测方法，当监测到的实时弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量时则报警警告。

Description

弧闪危害计算方法、降低弧闪危害的方法和故障检测方法
技术领域
本发明涉及供电领域，具体涉及一种多源供电系统的弧闪危害计算方法、降低多源供电系统的弧闪危害的方法和多源供电系统的故障检测方法、多源供电系统的微机系统和计算机。
背景技术
现有研究证明，弧闪事故能量与短路电流及燃弧时间(即保护装置的动作时限)有关。在较为复杂的系统(比如多源供电系统)中，某一段线路上发生短路故障后，可能同时被相邻的多个保护装置所保护，若各个保护装置的整定电流或动作时限存在差别，则可能导致不同时段内该故障点处的弧闪事故能量不同，弧闪危害程度不同。现有弧闪危害计算方法中广泛应用的为IEEE 1584-2002标准中提供的算法，适用于由单电源供电的放射性网络中的情况，对于多源供电系统中的弧闪危害计算存在精度不够等问题，通常会高估故障发生后产生的弧闪事故能量，造成无法选择适当的个人防护用具以及其他的经济损失，由于没有全面考虑多源供电系统中会对计算结果造成影响的因素，因此需要进一步改进。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种准确性更高的多源供电系统的弧闪危害计算方法，能够用于个人防护用具的选取、降低弧闪危害和故障检测等。
为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种多源供电系统的弧闪危害计算方法，多个电源分别通过母线和电缆形成供电电路用于向负载设备供电，在电源与相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线与负载设备之间设有保护装置，
S1：确定故障发生设备，以及给故障发生设备供电的n个电源和这n个电源的电源类型，n>＝2；
根据故障发生设备和n个电源的电源类型得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn，计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn，计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流之和Isum；
S2：将n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn从小到大排列，且将相同切除时间对应的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn合并，得到t1、t2、…、tz时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Iz；
S3：计算0至t1、t1至t2、…、tz-1至tz的每个时间段内的电弧电流Iarc,1、Iarc,2、…、Iarc,z；
对于0至t1时段，
1kV以下供电系统电弧电流Iarc,1的计算方法：
Figure GDA0003587072280000021
1kV及以上供电系统的电弧电流Iarc,1的计算方法为：
lg Iarc,1＝0.00402+0.983lg Isum (2-1)
对于ty-1至ty时段，1<y<＝z，
1kV以下系统电弧电流Iarc,y的计算方法：
Figure GDA0003587072280000022
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,y的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000023
式(1-1)、(2-1)、(1-2)、(2-2)中，S对于开放式电弧取0.153,对于箱中电弧取-0.097；V为系统电压；G为相间距；
S4：根据各时间段内的电弧电流Iarc,1、Iarc,2、…、Iarc,z，分别计算各时间段内的标准化弧闪事故能量En,1、En,2、…、En,z；
标准化弧闪事故能量En,y的计算方法为：
lg En,y＝k1+k2+1.081lg Iarc,y+0.0011G (3)
式(3)中，k1对于开放式电弧取-0.792，对于箱中电弧取-0.555；k2对于不接地系统或高电阻接地系统取0，对于接地系统取-0.113，G为相间距；
S5：根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x,计算各时间段内的实际事故能量E1、E2、…、Ez及弧闪保护边界DB,1、DB,2、…、DB,z；
对于0至t1时段，
Figure GDA0003587072280000031
Figure GDA0003587072280000032
对于ty-1至ty时段，1<y<＝z，
Figure GDA0003587072280000033
Figure GDA0003587072280000034
式(4-1)、(5-1)、(4-2)、(5-2)中，Cf对于1kV以上的系统取1.0，对于1kV及以下的系统取1.5，D为电弧中心距离人体的距离，x为距离修正因子；
S6：比较各时段实际事故能量E1、E2、…、Ez的大小,得到其中的最大值即最大事故能量Emax及其对应的弧闪保护边界。
优选的，步骤S1中，如果故障发生设备为负载设备，系统中有n个电源向负载设备供电，n个电源中不含分布式电源，负载设备处发生故障时仅有单方向的短路电流流过，则n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t,计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn。
优选的，步骤S1中，如果故障发生设备为负载设备，系统中有n个电源向负载设备供电，n个电源中包含m个分布式电源，0<m<＝n，获取m个分布式电源的切除时间tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，其余n-m个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t，得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
优选的，步骤S1中，如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源向母线供电，n个电源中不含分布式电源，获取n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间tbf,1、tbf,2、…、tbf,n，得到n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
优选的，步骤S1中，如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源向母线供电，n个电源中包含m个分布式电源，0<m<＝n，获取m个分布式电源的切除时间为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，获取其余n-m个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbfn-m，得到n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
本发明还提供一种降低多源供电系统的弧闪危害的方法，采用上述的多源供电系统的弧闪危害计算方法得到多源供电系统中某个位置或某个设备的各时段实际事故能量E1、E2、…、Ez中的最大事故能量Emax及最大事故能量Emax对应的时段；基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，减少该保护装置的动作时限或对所采用的多源供电系统的保护配置进行改造。
本发明还提供一种多源供电系统的故障检测方法，采用上述的多源供电系统的弧闪危害计算方法得到多源供电系统中各位置和各设备处发生弧闪时造成的最大事故能量Emax；监测多源供电系统的弧闪事故，得到发生弧闪事故的位置或设备，以及弧闪事故能量；将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
一种多源供电系统的微机系统，包括处理器，所述处理器执行本发明的多源供电系统的故障检测方法的步骤。
一种计算机，包括处理器，所述处理器执行本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法的步骤。
本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，根据多源供电系统的类型组成情况，提供分时段的电弧电流计算方法，进行分时段的弧闪事故能量、弧闪保护边界计算，采用本发明方法对多源供电系统进行计算，相对于现有标准中的计算方法，准确性更高。
本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，通过应用本发明的弧闪危害计算方法，通过分时段计算弧闪事故能量，可以根据最大弧闪事故能量对应的时段找到此时段中负责跳闸的的保护装置，通过合理减少该保护装置的动作时限或对保护配置进行改造，可以达到降低最大弧闪危害的效果。
本发明的多源供电系统的故障检测方法，当系统中某一位置或设备发生故障时，通过系统运行时实时计算而得的弧闪事故能量，与系统投运前，根据已有的保护配置，采用本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法事先得到的最大事故能量进行比较，当监测到的实时弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量时则报警警告，若出现报警信号，则说明某些保护装置可能出现拒动情况，没有及时跳闸，造成故障点的电弧电流过高，导致事故能量超过最大值，以此实现对故障的检测，提高安全性，及时降低造成的损失，此时就可能需要工作人员手动进行故障点的及时切除，并且在故障点进行检修时应穿戴的防护服和应配备的个人防护用具应以实时计算而得的事故能量为参考进行选取。
附图说明
图1是本发明实施例系统的单线图；
图2是本发明双电源供电系统单线图；
具体实施方式
以下结合附图的实施例，进一步说明本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法的具体实施方式。应当理解，此处所描述的具体实施方式仅仅用以解释本发明,并不限定本发明的保护范围。
如图1-2所示，一种多源供电系统，包括多个电源，多个电源包括非分布式电源和或分布式电源，多个电源分别通过母线和或电缆形成供电电路用于向负载设备供电，在电源与相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线与负载设备之间设有保护装置。
现有算法对于由单电源供电的放射性网络中的弧闪危害计算接近成熟，但对于多源网络中的弧闪危害计算，则需要考虑更多会对计算结果造成影响的因素，而现有算法不足以应对这些较为复杂的情况。本发明提供一种多源供电系统的弧闪危害计算方法，根据多源供电系统的设计结构类型，进行针对性的分析，提供分时段的电弧电流计算方法，分时段的弧闪事故能量、弧闪保护边界计算方法，采用本发明方法对多源供电系统进行计算，得到准确性更高的结果，以进行更具有针对性的防护。
本发明的一种多源供电系统的弧闪危害计算方法，多个电源分别通过母线和或电缆形成供电电路用于向负载设备供电，在电源与相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线与负载设备之间设有保护装置，
S1：确定故障发生设备，以及给故障发生设备供电的n个电源和这n个电源的电源类型，n>＝2；
根据故障发生设备和n个电源的电源类型得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn，计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn，计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流之和Isum；
例如情况一，步骤S1中，如果故障发生设备为负载设备，系统中有n个电源向负载设备供电，n个电源中不含分布式电源，负载设备处发生故障时仅有单方向的短路电流流过，则n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t。
例如情况二，步骤S1中，如果故障发生设备为负载设备，系统中有n个电源向负载设备供电，n个电源中包含m个分布式电源，0<m<＝n，获取m个分布式电源的切除时间tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，其余n-m个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t，得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
例如情况三，步骤S1中，如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源向母线供电，n个电源中不含分布式电源，获取n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间tbf,1、tbf,2、…、tbf,n，得到n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
例如情况四，步骤S1中，如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源向母线供电，n个电源中包含m个分布式电源，0<m<＝n，获取m个分布式电源的切除时间为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，获取其余n-m个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbfn-m，得到n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
S2：将n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn从小到大排列，且将相同切除时间对应的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn合并，得到t1、t2、…、tz时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Iz；
S3：计算0至t1、t1至t2、…、tz-1至tz的每个时间段内的电弧电流Iarc,1、Iarc,2、…、Iarc,z；
对于0至t1时段，
1kV以下供电系统电弧电流Iarc,1的计算方法：
Figure GDA0003587072280000071
1kV及以上供电系统的电弧电流Iarc,1的计算方法为：
lg Iarc,1＝0.00402+0.983lg Isum (2-1)
对于ty-1至ty时段，1<y<＝z，
1kV以下系统电弧电流Iarc,y的计算方法：
Figure GDA0003587072280000081
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,y的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000082
式(1-1)、(2-2)、(1-2)、(2-2)中，S对于开放式电弧取0.153,对于箱中电弧取-0.097；V为系统电压；G为相间距；
S4：根据各时间段内的电弧电流Iarc,1、Iarc,2、…、Iarc,z，分别计算各时间段内的标准化弧闪事故能量En,1、En,2、…、En,z；
标准化弧闪事故能量En,y的计算方法为：
lg En,y＝k1+k2+1.081lg Iarc,y+0.0011G (3)
式(3)中，k1对于开放式电弧取-0.792，对于箱中电弧取-0.555；k2对于不接地系统或高电阻接地系统取0，对于接地系统取-0.113，G为相间距；
S5：根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x,计算各时间段内的实际事故能量E1、E2、…、Ez及弧闪保护边界DB,1、DB,2、…、DB,z；
对于0至t1时段，
Figure GDA0003587072280000083
Figure GDA0003587072280000084
对于ty-1至ty时段，1<y<＝z，
Figure GDA0003587072280000085
Figure GDA0003587072280000091
式(4-1)、(5-1)、(4-2)、(5-2)中，Cf对于1kV以上的系统取1.0，对于1kV及以下的系统取1.5，D为电弧中心距离人体的距离，x为距离修正因子；
S6：比较各时段实际事故能量E1、E2、…、Ez的大小,得到其中的最大值Emax及其对应的弧闪保护边界。
本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，根据多源供电系统的设计结构类型，进行针对性的分析，提供分时段的电弧电流计算方法，分时段的弧闪事故能量、弧闪保护边界计算方法，采用本发明方法对多源供电系统进行计算，得到准确性更高的结果，对多源供电系统中的弧闪危害进行更准确的评估。
供电系统的业主能够根据计算得到的最大值Emax及其对应的弧闪保护边界，用于进行弧闪防护标识的制作、工作许可单的编写及员工个人防护用具的选取等。
采用本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，能够用于降低最大弧闪危害，提供一种降低多源供电系统的弧闪危害的方法，首先采用本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法得到多源供电系统中某个位置或某个设备的各时段实际事故能量E1、E2、…、Ez中的最大事故能量Emax及最大事故能量Emax对应的时段；基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，减少该保护装置的动作时限或对多源供电系统保护配置进行改造，可以达到降低最大弧闪危害的效果。该保护装置的动作时限能够减少越多越好，当然减少多少时间，还应该合理，该保护装置的动作时限还需满足与多源供电系统中的其它保护装置相配合，符合相应的标准。
本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法可以人为计算，优选通过计算机处理器进行计算，本发明提供一种计算机，包括处理器，所述处理器执行本发明多源供电系统的弧闪危害计算方法的步骤。
采用本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，能够用于故障点的检测，提供一种多源供电系统的故障检测方法，可以用于对多源供电系统的微机系统，微机系统对多源供电系统进行管理、控制和监控，包括检测多源供电系统的电流、电压以及计算弧闪事故能量等，这是本领域的现有技术，不再赘述。在多源供电系统投运前，根据已有的多源供电系统的保护配置，首先采用本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法得到多源供电系统中各位置和各设备处发生弧闪时造成的最大事故能量Emax；将各位置和各设备对应的最大事故能量Emax存储到微机系统的存储单元；在系统正式投运后，监测多源供电系统的弧闪事故，通过微机系统对弧闪事故能量进行实时计算，得到发生弧闪事故的位置或设备，以及弧闪事故能量；将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
根据多源供电系统的保护配置，如果保护装置正常动作，起到保护作用是不会出现弧闪事故能量大于最大事故能量Emax的情况，不会发生报警，此时若出现报警信号，则说明某些保护装置可能出现拒动情况，没有及时跳闸，造成故障点的电弧电流过高，导致事故能量超过最大值。此时，就可能需要工作人员手动进行故障点的及时切除，并且在故障点进行检修时应穿戴的防护服和应配备的个人防护用具应以实时计算而得的事故能量为参考进行选取。
以下以计算三相交流多源供电系统中负载设备A或母线A处发生三相金属性短路故障时的弧闪危害大小为目的进行说明，假设所有保护装置都经过合理的保护配置，对一般多源供电系统中的设备保护分为以下几种情况进行讨论。
①情况一：系统中有n个电源向负载设备A供电，n个电源中不含分布式电源，n>＝2，且设备A处发生故障时仅有单方向的短路电流流过，例如设备A处于馈线末端的情况。此时，设备A所在线路上一般只有一个保护装置，为设备A的主保护，该保护装置的动作时限为t。
步骤一：获取设备A的保护装置的动作时限t，得到n个电源对于设备A的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn，其大小均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t，计算非分布式电源1、电源2、…、电源n对于故障点的短路贡献电流之和Ibf，得到Isum。Ibf的计算方式属于现有技术，例如可以根据《GB/T15544.1-2013三相交流系统短路电流计算第1部分：电流计算》的方法来计算Ibf。
步骤二：划分时间段，将n个电源对于设备A的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn从小到大排列，且将切除时间相同的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn合并，得到时间t1、t2、…、tz时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Iz。对于情况一，只存在0至t一个时段，t时刻的短路贡献电流为Ibf，即Isum。
步骤三：计算每个时间段内，流过故障点的电弧电流Iarc大小，对于情况一，只存在0至t一个时段，根据短路贡献电流之和Ibf，计算0至t时段的电弧电流Iarc。
对于1kV以下系统电弧电流Iarc的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000111
对于1kV及以上系统的电弧电流Iarc的计算方法为：
lg Iarc＝0.00402+0.983lg Ibf (2-1)
式(1-1)、(2-1)中，Iarc为电弧电流，单位kA；S对于开放式电弧取0.153,对于箱中电弧取-0.097；Ibf为短路贡献电流之和，单位kA；V为系统电压，单位kV；G为相间距，单位mm。
步骤四：根据电弧电流Iarc，计算标准化弧闪事故能量En，即电弧中心距离人体610mm且燃弧时间为0.2s时的事故能量。
标准化弧闪事故能量En(J/cm2)的计算方法为：
lg En＝k1+k2+1.081lg Iarc+0.0011G (3)
式(3)中，En为电弧中心距离人体610mm、燃弧时间为0.2s时的标准化弧闪事故能量，J/cm2；k1对于开放式电弧取-0.792，对于箱中电弧取-0.555；k2对于不接地系统或高电阻接地系统取0，对于接地系统取-0.113；Iarc为电弧电流；G为相间距，mm。
步骤五：根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x(选取标准参考IEEE 1584-2002 5.3 Table 4)，计算各时间段内的实际事故能量E及弧闪保护边界DB。对于情况一，只存在0至t一个时段。
某一时段实际事故能量E(J/cm2)的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000121
某一时段弧闪保护边界DB(mm)的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000122
式(4-1)、(5-1)中，En为电弧中心距离人体610mm、燃弧时间为0.2s时的标准化弧闪事故能量，单位J/cm2；Cf对于1kV以上的系统取1.0，对于1kV及以下的系统取1.5；t为该时段时长，单位s；D为电弧中心距离人体的距离，单位mm；x为距离修正因子。
步骤六：比较各时段实际事故能量的大小，得到其中的最大值Emax及其对应的弧闪保护边界。根据其中的最大值及对应的弧闪保护边界可进行个人防护用具的选取及弧闪警告标识的制作。
步骤七：基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，在符合设计要求和标准规定的基础上，减少该保护装置的动作时限或对所采用的保护配置进行改造，以降低最大弧闪危害。或者将计算的最大事故能量Emax存储到微机系统的存储单元，用于微机系统监测多源供电系统的弧闪事故，将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
②情况二：系统中有n个电源向设备A供电，n个电源中包含m个分布式电源，n>＝2，0<m<＝n，且设备A处发生故障时仅有单方向的短路电流流过，例如设备A处于馈线末端的情况。此时，设备A所在线路上一般只有一个保护装置，为设备A的主保护，设该主保护的动作时限为t。发生故障后，根据IEEE Std.1547规定，各分布式电源会被优先切除，m个分布式电源的切除时间分别为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，对应的分布式电源记作DG1、DG2、…、DGm。
步骤一：获取m个分布式电源的切除时间为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，其余n-m个电源的断开时间均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t，得到n个电源对于设备A的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。根据《GB/T 15544.1-2013三相交流系统短路电流计算第1部分：电流计算》，计算m个分布式电源DG1、DG2、…、DGm对于故障点的短路贡献电流IDG1、IDG2、…、IDGm，计算所有n个电源对于故障点的短路贡献电流之和Isum。
步骤二：划分时间段，将n个电源对于设备A的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn从小到大排列，且将切除时间相同的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn合并，得到t1、t2、…、tz时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Iz。对于情况二则将各分布式电源的切除时间tDG,1、tDG,2、…、tDG,m从小到大排列，且将切除时间相同的分布式电源的短路贡献电流IDG1、IDG2、…、IDGm合并，得到t1、t2…、tk时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Ik，如果m＝n则t1、t2…、tk即为t1、t2、…、tz，如果m<n则，t1、t2…、tk、t即为t1、t2、…、tz。一种容易理解的方式为，将各分布式电源的切除时间tDG,1、tDG,2、…、tDG,m从小到大排列成一行(数值相同的时间按任意顺序相邻排列)，在第二行对应排列各分布式电源对于故障点的短路贡献电流，并制成表格。然后将表格中每段时间值相同的几列都分别合并为新的一列。新的一列中，第一行为该时间值，第二行为与该时间值相同的列对应的短路贡献电流之和。最后将表中的时间和短路贡献电流从左到右按列依次重新命名，如下表所示。
t<sub>1</sub> t<sub>2</sub> … t<sub>k</sub>
I<sub>1</sub> I<sub>2</sub> … I<sub>k</sub>
步骤三：计算每个时间段内，流过故障点的电弧电流大小，计算方法同式(1-1)、式(2-1)、式(1-2)、式(2-2)。
因此，对于0至t1时段，
1kV以下系统电弧电流Iarc,1的计算方法：
lg Iarc,1＝S+0.662lg Isum+0.0966V+0.000526G+0.5588V(lg Isum)-0.00304G(lgIsum)
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,1的计算方法为：
lg Iarc,1＝0.00402+0.983lg Isum
对于t1至t2时段，
1kV以下系统电弧电流Iarc,2的计算方法：
lg Iarc,2＝S+0.662lg(Isum-I1)+0.0966V+0.000526G+0.5588V(lg(Isum-I1))-0.00304G(lg(Isum-I1))
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,2的计算方法为：
lg Iarc,2＝0.00402+0.983lg(Isum-I1)
对于tk-1至tk时段，
1kV以下系统电弧电流Iarc,k的计算方法：
Figure GDA0003587072280000141
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,k的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000142
到tk时刻为止，所有分布式电源均切除，若m＝n，即电源全部为分布式电源，则直接跳转到步骤四；若m<n，则对于tk至t时段，
1kV以下系统电弧电流Iarc,t的计算方法：
Figure GDA0003587072280000143
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,t的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000151
步骤四：根据各时段电弧电流，分别计算0至tk之间各时段标准化弧闪事故能量En,1、En,2、…、En,k，即电弧中心距离人体610mm且燃弧时间为0.2s时的事故能量，计算方法同式(3)。若m<n，还应计算tk至t时段的标准化弧闪事故能量En,t。
步骤五：根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x(选取标准参考IEEE 1584-2002 5.3 Table 4)，计算各时间段内的实际事故能量及弧闪保护边界，计算方法同式(4-1)、式(5-1)、式(4-2)、式(5-2)。
因此，对于0至t1时段，
Figure GDA0003587072280000152
Figure GDA0003587072280000153
对于t1至t2时段，
Figure GDA0003587072280000154
Figure GDA0003587072280000155
… ……
… ……
对于tk-1至tk时段，
Figure GDA0003587072280000156
Figure GDA0003587072280000161
若m<n，对于tk至t时段，
Figure GDA0003587072280000162
Figure GDA0003587072280000163
步骤六：比较各时段实际事故能量的大小，得到其中的最大值Emax及其对应的弧闪保护边界。根据其中的最大值及对应的弧闪保护边界可进行个人防护用具的选取及弧闪警告标识的制作。
步骤七：基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，在符合设计要求和标准规定的基础上，减少该保护装置的动作时限或对所采用的保护配置进行改造，以降低最大弧闪危害。或者将计算的最大事故能量Emax存储到微机系统的存储单元，用于微机系统监测多源供电系统的弧闪事故，将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
③情况三：如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源同时向母线(或分母线)A处供电，n个电源中不含分布式电源，n>＝2，故障发生在母线(或分母线)A处，发生故障的母线称为故障母线。此时，故障母线的各个主保护装置将会分别切断与故障母线连接的短路贡献支路。
步骤一：根据《GB/T 15544.1-2013三相交流系统短路电流计算第1部分：电流计算》，计算电源1到电源n对于故障母线的短路贡献电流Ibf,1、Ibf,2、…、Ibf,n,即得到n个电源对于故障母线的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn。计算所有电源对于故障母线的短路贡献电流之和Isum。
根据故障母线各主保护装置的保护配置，确定n个电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间tbf,1、tbf,2、…、tbf,n，得到n个电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
步骤二：将n个电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn从小到大排列，且将切除时间相同的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn合并，得到t1、t2、…、tz时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Iz。情况三中即将各电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间tbf,1、tbf,2、…、tbf,n从小到大排列，且将切除时间相同的短路贡献电流Ibf,1、Ibf,2、…、Ibf,n合并，得到t1、t2…、tk时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Ik。一种容易理解的方式为，将各电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间从小到大排列成一行(数值相同的时间按任意顺序相邻排列)，在第二行对应排列各电源对于故障母线的短路贡献电流，并制成表格。然后将表格中每段时间值相同的几列都分别合并为新的一列。新的一列中，第一行为该时间值，第二行为与该时间值相同的列对应的短路贡献电流之和。最后将表中的时间和短路贡献电流从左到右按列依次重新命名，如下表所示。
t<sub>1</sub> t<sub>2</sub> … t<sub>k</sub>
I<sub>1</sub> I<sub>2</sub> … I<sub>k</sub>
步骤三：按照情况二中步骤三，计算0至tk之间每个时间段内，故障母线处的电弧电流大小。
步骤四：按照情况二中步骤四，计算0至tk之间每个时间段内，故障母线处的标准化事故能量大小。
步骤五：按照情况二中步骤五，计算0至tk之间每个时间段内故障母线处的实际弧闪事故能量大小及弧闪保护边界大小。
步骤六：比较0至tk之间各时段实际事故能量的大小，得到其中的最大值Emax及其对应的弧闪保护边界。根据其中的最大值及对应的弧闪保护边界可进行个人防护用具的选取及弧闪警告标识的制作。
步骤七：基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，在符合设计要求和标准规定的基础上，减少该保护装置的动作时限或对所采用的保护配置进行改造，以降低最大弧闪危害。或者将计算的最大事故能量Emax存储到微机系统的存储单元，用于微机系统监测多源供电系统的弧闪事故，将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
④情况四：系统中有n个电源同时向母线(或分母线)A处供电，n个电源中包含m个分布式电源，n>＝2，0<m<＝n，故障发生在母线(或分母线)A处。
此时，根据IEEE Std.1547规定，m个分布式电源会优先被切除，m个分布式电源的切除时间为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，对应的分布式电源记作DG1、DG2、…、DGm，在此期间，其余(n-m)个非分布式电源将持续为故障母线贡献短路电流。分布式电源均切除后，才会陆续切除其余(n-m)个非分布式电源对于故障母线的短路贡献电流。在步骤一中获取m个分布式电源的切除时间为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，获取其余n-m个电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbf n-m，得到n个电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn，计算非分布式电源1至(n-m)对于故障母线的短路贡献电流Ibf,1、Ibf,2、…、Ibf,n-m，计算m个分布式电源DG1、DG2、…、DGm对于故障点的短路贡献电流IDG1、IDG2、…、IDGm，计算所有n个电源对于故障点的短路贡献电流之和Isum，得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn，然后按照情况二的步骤进行相应的计算。
步骤一：若m＝n，即全部为分布式电源，则按照情况二中的步骤一到步骤六完成后续计算。若m<n，对于m个分布式电源DG1、DG2、…、DGm，则按照情况二中的步骤一到步骤五完成后续计算，得到m个分布式电源均切除前0-tk各时段的电弧电流，以及对应的标准化事故能量大小、实际弧闪事故能量大小及弧闪保护边界大小。对于n-m个非分布式电源，则先根据《GB/T 15544.1-2013三相交流系统短路电流计算第1部分：电流计算》，计算非分布式电源1至(n-m)对于故障母线的短路贡献电流Ibf,1、Ibf,2、…、Ibf,n-m；然后根据故障母线各主保护装置的保护配置，确定非分布式电源1至(n-m)对于故障母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbfn-m。最后按照情况二中的步骤一至步骤五计算0至tk之间各时段内的电弧电流大小、标准化事故能量大小、实际事故能量大小及弧闪保护边界大小。
步骤二：对于(n-m)个非分布式电源，将各非分布式电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbfn-m从小到大排列，且将切除时间相同的非分布式电源的短路贡献电流Ibf,1、Ibf,2、…、Ibf,n-m合并，得到tp,1、tp,2…、tp,h时刻的短路贡献电流Ip,1、Ip,2、…、Ip,h。一种容易理解的方式为，将各非分布式电源对于故障母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbfn-m从小到大排列成一行(数值相同的时间按任意顺序相邻排列)，在第二行对应排列各非分布式电源对于故障母线的短路贡献电流，并制成表格。然后将表格中每段时间值相同的几列都分别合并为新的一列。新的一列中，第一行为该时间值，第二行为与该时间值相同的列对应的短路贡献电流之和。最后将表中的时间和短路贡献电流从左到右按列依次重新命名，如下表所示。
t<sub>p,1</sub> t<sub>p,2</sub> … t<sub>p,h</sub>
I<sub>p,1</sub> I<sub>p,2</sub> … I<sub>p,h</sub>
步骤三：根据短路贡献电流Ip,1、Ip,2、…、Ip,h，计算tk至tp,h之间每个时间段内，故障母线处的电弧电流大小，计算方法同式(1-1)、(2-1)、(1-2)、(2-2)。
因此，对于tk至tp,1时段，
1kV以下系统电弧电流Iarcp,1的计算方法：
Figure GDA0003587072280000201
1kV及以上系统的电弧电流Iarcp,1的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000202
对于tp,1至tp,2时段，
1kV以下系统电弧电流Iarcp,2的计算方法：
Figure GDA0003587072280000203
1kV及以上系统的电弧电流Iarcp,2的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000204
… ……
… ……
对于tp,h-1至tp,h时段，
1kV以下系统电弧电流Iarcp,h的计算方法：
Figure GDA0003587072280000205
1kV及以上系统的电弧电流Iarcp,h的计算方法为：
Figure GDA0003587072280000211
步骤四：根据电弧电流Iarcp,1、Iarcp,2、…、Iarcp,h，计算tk至tp,h之间每个时间段内，故障母线处的标准化事故能量大小、实际弧闪事故能量大小及弧闪保护边界大小。在0至tk之间各时间段的电弧电流，以及对应的标准化事故能量大小、实际弧闪事故能量大小及弧闪保护边界大小按照情况二中的步骤一到五进行计算。
步骤五：比较0至tk之间及tk至tp,h之间各时段实际事故能量的大小，根据其中的最大值及对应的弧闪保护边界可进行个人防护用具的选取及弧闪警告标识的制作。
步骤六：基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，在符合设计要求和标准规定的基础上，减少该保护装置的动作时限或对所采用的保护配置进行改造，以降低最大弧闪危害。或者将计算的最大事故能量Emax存储到微机系统的存储单元，用于微机系统监测多源供电系统的弧闪事故，将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
以下基于图1的实施例进一步说明本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，实施例为某小型多源供电系统，由两条市电及1个分布式电源供电，图1为该系统单线图。该系统中断路器3、4、7、8、9及10构成了典型的方向保护。获取断路器3、4、7、8、9及10的动作时限分别为t3、t4、t7、t8、t9及t10。当母线1处出现三相短路故障时，为满足保护的选择性，t7<t10；当母线2处出现三相短路故障时，为满足保护的选择性，t8<t9；母线3处出现三相短路故障时，t9<t3，t10<t4。
本实施例的多源供电系统包含分布式电源，当负载3处发生三相短路故障时，属于本发明方法中的情况二。此时，分布式电源优先被切除，随后断路器11作为保护装置为负载3提供主保护而断开。负载3处的电压等级为380V，并已经完成合理的保护配置，断路器18、11的动作时限分别为t18、t11。
根据发明方法中情况二的计算步骤完成计算，负载3的主保护的动作时限t＝t11。
步骤一：计算分布式电源对负载3的短路贡献电流IDG1，计算所有电源对负载3的短路贡献电流之和Isum。
步骤二：划分时间段，得到各时间段内分布式电源对于负载3的短路贡献电流。一种方式为根据情况二步骤二中的说明制成表格，表格中t1＝t18，I1＝IDG1。
步骤三：计算各时段内故障点的电弧电流大小。
0至t1时段内，
lg Iarc,1＝S+0.662lg Isum+0.0966V+0.000526G+0.5588V(lg Isum)-0.00304G(lgIsum)
t1至t时段内，
lg Iarc,t＝S+0.662lg(Isum-I1)+0.0966V+0.000526G+0.5588V(lg(Isum-I1))-0.00304G(lg(Isum-I1))
步骤四：计算各时段内故障点的标准化事故能量大小。
0至t1时段内，
lg En,1＝k1+k2+1.081lg Iarc,1+0.0011G
t1至t时段内，
lg En,t＝k1+k2+1.081lg Iarc,t+0.0011G
步骤五：根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x(选取标准参考IEEE 1584-2002 5.3 Table 4)，计算各时间段内的实际事故能量及弧闪保护边界。
0至t1时段内，
Figure GDA0003587072280000221
Figure GDA0003587072280000222
t1至t时段内，
Figure GDA0003587072280000231
Figure GDA0003587072280000232
步骤六：比较E1与Et的大小，根据更大的事故能量对应的危害风险等级选择适合的个人防护用具(选取标准参考NFPA 70E-2009 Table 130.7(C)(10))。
2)实施例系统包含分布式电源，当母线3处发生三相短路故障时，属于本发明方法中的情况四。此时，分布式电源优先被切除。随后，根据方向保护的原理，设断路器3、4、7、8、9及10的动作时限分别为t3、t4、t7、t8、t9及t10，为确保保护的选择性，应满足t7<t10<t4，t8<t9<t3。假设母线3处的电压等级为380V，并已经完成合理的保护配置，断路器18的动作时限为t18。分布式电源切除时间t1＝t18，0至t1时段内分布式电源对于母线3的短路贡献电流I1＝IDG1。
根据发明方法中情况四的计算步骤完成计算。
步骤一：计算市电1、市电2对于母线3的短路贡献电流Ibf,1、Ibf,2，并确定市电1、市电2对于母线3的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2。设tbf1＝tbf2。
0至t1时段内，
lg Iarc,1＝S+0.662lg Isum+0.0966V+0.000526G
+0.5588V(lg Isum)-0.00304G(lg Isum)
lg En,1＝k1+k2+1.081lg Iarc,1+0.0011G
Figure GDA0003587072280000233
Figure GDA0003587072280000234
步骤二：划分时间段，得到各时间段内非分布式电源对于母线3的短路贡献电流。根据情况四步骤二中的说明制成表格。由于tbf1＝tbf2，因此表格中tp,1＝tbf1＝tbf2，Ip,1＝Ibf,1+Ibf,2。
步骤三：计算t1至tp,1时段内母线3处的电弧电流大小。
t1至tp,1时段内，
lg Iarcp,1＝S+0.662lg(Isum-I1)+0.0966V+0.000526G+0.5588V(lg(Isum-I1))-0.00304G(lg(Isum-I1))
步骤四：计算各t1至tp,1时段内母线3处的标准化事故能量大小、实际事故能量大小和弧闪保护边界。
t1至tp,1时段内，
lg Enp,1＝k1+k2+1.081lg Iarcp,1+0.0011G
根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x(选取标准参考IEEE 1584-20025.3 Table 4)，计算各时间段内的实际事故能量及弧闪保护边界。
t1至tp,1时段内，
Figure GDA0003587072280000241
Figure GDA0003587072280000242
步骤五：比较E1与Ep,1的大小，根据更大的事故能量对应的危害风险等级选择个人防护用具(选取标准参考NFPA 70E-2009 Table 130.7(C)(10))。
图2为一个双电源供电系统单线图，用于说明本多源供电系统的弧闪危害计算方法的改进点。
如图2所示，一个双电源供电系统，系统由电源A和电源B同时供电。当位置4处发生故障时，为满足保护的选择性，保护装置动作时限存在极差，则相对于电源A来说，位置4所在线路的主保护断路器4的动作时限应小于后备保护断路器3的动作时限。而当位置2处发生故障时，相对于电源B来说，位置2所在线路的主保护断路器3的动作时限应小于后备保护断路器4的动作时限，因此产生矛盾。
为了解决上述矛盾，可加装方向性元件，使得发生故障后断路器1、3、5仅能侦测到由电源A提供的短路贡献电流，断路器2、4、6仅能侦测由电源B提供的短路贡献电流。因此，为满足保护的选择性，可使断路器5、3、1依次动作，断路器2、4、6依次动作，不再产生矛盾。
基于多源供电系统的特点，要求在某些位置加装方向性元件，弧闪危害的计算结果也可能会发生变化。比如，当位置5发生故障后，断路器6会侦测到由电源B提供的短路贡献电流，断路器5会侦测到由电源A提供的短路贡献电流。由于断路器5和断路器6的动作时限可能会有所区别，因此，在不同时段内，位置5的总故障电流会有所变化，导致弧闪危害计算结果也会发生变化。而且，如果有一侧电源的短路贡献电流非常小，只能触发该侧主保护装置的过电流保护功能或延时电流速断保护功能时，其动作时限则会较大。又比如，若多源供电系统中含有分布式电源，根据IEEE Std.1547规定，配电网发生故障时应优先切除分布式电源，使得短时间后分布式电源将不再对故障点提供短路贡献电流，此时，故障点的主保护动作时限和分布式电源的切除时间必然会存在极差。在这些复杂情况下，若按现有的单电源供电系统中的传统弧闪危害算法进行计算，即以故障点的总短路贡献电流和最迟动作的主保护装置的动作时限代入计算，则会得到过于保守的结果。
而采用本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法，以保护装置的动作时限，分布式电源的切除时间为依据进行分时段划分汇总短路贡献电流，进行弧闪危害计算，能够避免上述问题，得到准确性更高的结果。
需要说明的是使用本发明方法前，应注意以下几点：
(1)明确多源供电系统中所有电源的类型，根据具体的电源组成情况，确定本发明中对应的计算方法。
(2)确保多源供电系统中设有合理的保护配置，并能够获得发生故障时保护装置的动作电流和动作时限。
(3)多源供电系统中的保护装置可能带有方向性元件，因此需要明确系统在多种供电方式下，保护装置侦测的电流方向。
(4)本发明方法适用于系统最大工作条件下的弧闪危害计算，所用参数以系统最大工作条件下的取值为准。
(5)由于接地故障通常会迅速转化为三相短路故障，造成更严重的弧闪危害，本发明方法能够针对发生三相短路故障的情况。
本发明还提供一种多源供电系统的微机系统，包括处理器，所述处理器执行本发明的多源供电系统的故障检测方法的步骤，也能够执行本发明的多源供电系统的弧闪危害计算方法的步骤。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种多源供电系统的弧闪危害计算方法，多个电源分别通过母线和电缆形成供电电路用于向负载设备供电，在电源与相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线之间设有保护装置，在相连的母线与负载设备之间设有保护装置，其特征在于：
S1：确定故障发生设备，以及给故障发生设备供电的n个电源和这n个电源的电源类型，n>＝2；
根据故障发生设备和n个电源的电源类型得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn，计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn，计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流之和Isum；
S2：将n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn从小到大排列，且将相同切除时间对应的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn合并，得到t1、t2、…、tz时刻的短路贡献电流I1、I2、…、Iz；
S3：计算0至t1、t1至t2、…、tz-1至tz的每个时间段内的电弧电流Iarc,1、Iarc,2、…、Iarc,z；
对于0至t1时段，
1kV以下供电系统电弧电流Iarc,1的计算方法：
Figure FDA0003587072270000011
1kV及以上供电系统的电弧电流Iarc,1的计算方法为：
lg Iarc,1＝0.00402+0.983lg Isum (2-1)
对于ty-1至ty时段，1<y<＝z，
1kV以下系统电弧电流Iarc,y的计算方法：
Figure FDA0003587072270000021
1kV及以上系统的电弧电流Iarc,y的计算方法为：
Figure FDA0003587072270000022
式(1-1)、(2-1)、(1-2)、(2-2)中，S对于开放式电弧取0.153,对于箱中电弧取-0.097；V为系统电压；G为相间距；
S4：根据各时间段内的电弧电流Iarc,1、Iarc,2、…、Iarc,z，分别计算各时间段内的标准化弧闪事故能量En,1、En,2、…、En,z；
标准化弧闪事故能量En,y的计算方法为：
lg En,y＝k1+k2+1.081lg Iarc,y+0.0011G (3)
式(3)中，k1对于开放式电弧取-0.792，对于箱中电弧取-0.555；k2对于不接地系统或高电阻接地系统取0，对于接地系统取-0.113，G为相间距；
S5：根据故障设备类型选择合适的距离修正因子x,计算各时间段内的实际事故能量E1、E2、…、Ez及弧闪保护边界DB,1、DB,2、…、DB,z；
对于0至t1时段，
Figure FDA0003587072270000023
Figure FDA0003587072270000024
对于ty-1至ty时段，1<y<＝z，
Figure FDA0003587072270000025
Figure FDA0003587072270000031
式(4-1)、(5-1)、(4-2)、(5-2)中，Cf对于1kV以上的系统取1.0，对于1kV及以下的系统取1.5，D为电弧中心距离人体的距离，x为距离修正因子；
S6：比较各时段实际事故能量E1、E2、…、Ez的大小,得到其中的最大值即最大事故能量Emax及其对应的弧闪保护边界。
2.根据权利要求1所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法，其特征在于：步骤S1中，如果故障发生设备为负载设备，系统中有n个电源向负载设备供电，n个电源中不含分布式电源，负载设备处发生故障时仅有单方向的短路电流流过，则n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t,计算n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流IT1、IT2、…、ITn。
3.根据权利要求1所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法，其特征在于：步骤S1中，如果故障发生设备为负载设备，系统中有n个电源向负载设备供电，n个电源中包含m个分布式电源，0<m<＝n，获取m个分布式电源的切除时间tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，其余n-m个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间均为负载设备所在线路的保护装置的动作时限t，得到n个电源对于故障发生设备的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
4.根据权利要求1所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法，其特征在于：步骤S1中，如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源向母线供电，n个电源中不含分布式电源，获取n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间tbf,1、tbf,2、…、tbf,n，得到n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
5.根据权利要求1所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法，其特征在于：步骤S1中，如果故障发生设备为母线，系统中有n个电源向母线供电，n个电源中包含m个分布式电源，0<m<＝n，获取m个分布式电源的切除时间为tDG,1、tDG,2、…、tDG,m，获取其余n-m个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间tbf1、tbf2、…、tbfn-m，得到n个电源对于故障发生母线的短路贡献电流的切除时间T1、T2、…、Tn。
6.一种降低多源供电系统的弧闪危害的方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法得到多源供电系统中某个位置或某个设备的各时段实际事故能量E1、E2、…、Ez中的最大事故能量Emax及最大事故能量Emax对应的时段；
基于最大事故能量Emax对应的时段找到负责跳闸的的保护装置，减少该保护装置的动作时限或对所采用的多源供电系统的保护配置进行改造。
7.一种多源供电系统的故障检测方法，其特征在于：采用权利要求1-5任一所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法得到多源供电系统中各位置和各设备处发生弧闪时造成的最大事故能量Emax；
监测多源供电系统的弧闪事故，得到发生弧闪事故的位置或设备，以及弧闪事故能量；
将弧闪事故能量与对应位置或设备的最大事故能量Emax进行比较，若弧闪事故能量大于对应位置或设备的最大事故能量Emax则报警。
8.一种多源供电系统的微机系统，包括处理器，其特征在于：所述处理器执行权利要求7所述的多源供电系统的故障检测方法的步骤。
9.一种计算机，包括处理器，其特征在于：所述处理器执行权利要求1-5任一所述的多源供电系统的弧闪危害计算方法的步骤。
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