電力系統(tǒng)對(duì)稱短路計(jì)算與仿真(1)

1、遼遼 寧寧 工工 業(yè)業(yè) 大大 學(xué)學(xué) 電力系統(tǒng)分析電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)（論文）課程設(shè)計(jì)（論文）題目：題目：電力系統(tǒng)對(duì)稱短路計(jì)算與仿真（電力系統(tǒng)對(duì)稱短路計(jì)算與仿真（1） 院（系）：院（系）： 工工 程程 技技 術(shù)術(shù) 學(xué)學(xué) 院院 專業(yè)班級(jí)：專業(yè)班級(jí)：電氣工電氣工 學(xué)學(xué) 號(hào)：號(hào)： 121 學(xué)生姓名：學(xué)生姓名： 指導(dǎo)教師：指導(dǎo)教師： 教師職稱：教師職稱： 起止時(shí)間起止時(shí)間： 15-06-15至15-06-26 遼 寧 工 業(yè) 大 學(xué) 課 程 設(shè) 計(jì) 說 明 書 （論文）課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)及評(píng)語 院（系）：工程技術(shù)學(xué)院 教研室：電氣教研室課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)原始資料：系統(tǒng)如圖G

2、GG4 4 L24 2 S2GL14 L12 G3 G 1 L13 1;K 3 S1 T S1 T 各元件參數(shù)標(biāo)幺值如下：L12：電阻 0.1，電抗 0.4，對(duì)地容納 0.03；L14: 電阻 0.12，電抗 0.5，對(duì)地容納 0.04；L24: 電阻 0.08，電抗 0.4，對(duì)地容納 0.03；L13: 電阻 0，電抗 0.2，對(duì)地容納 0；T: 電阻 0，電抗 0.15，k=1.1；給定功率及電壓如下：S1=0.3+j0.18， S2=0.55+j0.13，G3 發(fā)出功率 S3=0.5+j0.09， V4=1.05. 任務(wù)要求：當(dāng)節(jié)點(diǎn) 2 發(fā)生三相金屬性短路時(shí)， 1，計(jì)算短路點(diǎn)的電壓和電流

3、；2，計(jì)算其它各個(gè)節(jié)點(diǎn)的電壓和電流；3，計(jì)算各條支路的電壓和電流；4，忽略對(duì)地支路，重新進(jìn)行 1、2 和 3 的計(jì)算；5，在系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，對(duì)各種不同時(shí)刻三相短路進(jìn)行 Matlab 仿真；6，將短路運(yùn)行計(jì)算結(jié)果與各時(shí)刻短路的仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較，得出結(jié)論。指導(dǎo)教師評(píng)語及成績(jī)平時(shí)考核： 設(shè)計(jì)質(zhì)量： 論文格式： 總成績(jī)： 指導(dǎo)教師簽字： 年 月 日本科生課程設(shè)計(jì)（論文）摘 要電力系統(tǒng)自動(dòng)化(automation of power systems) 對(duì)電能生產(chǎn)、傳輸和管理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)度和自動(dòng)化管理。本次課程設(shè)計(jì)根據(jù)電力系統(tǒng)分析課程中所講的基于節(jié)點(diǎn)方程的三相短路計(jì)算的原理和方法。三相短路在

4、電力系統(tǒng)中雖然發(fā)生的概率很小，但是一旦發(fā)生產(chǎn)生的影響非常嚴(yán)重，電力系統(tǒng)中設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和熱穩(wěn)定校驗(yàn)都要以三相短路電流為依據(jù)，因此本次課程設(shè)計(jì)非常有意義。電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中常常會(huì)受到各種擾動(dòng)，其中對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行影響較大的是系統(tǒng)中發(fā)生的各種故障。常見的故障有短路，斷線和各種復(fù)雜故障。因此，故障分析重點(diǎn)是對(duì)短路故障的分析。電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)以外，相與相，相與地之間是絕緣的，所謂短路是指相與相或相與地之間發(fā)生短接。利用金屬短路時(shí)短路點(diǎn)電壓為 0，對(duì)地電阻為 0，計(jì)算短路點(diǎn)電流；最后利用故障前節(jié)點(diǎn)電壓、節(jié)點(diǎn)阻抗和短路點(diǎn)電流求得短路后各節(jié)點(diǎn)電壓和各支路電流。防止諧波電流危害的方法，一是被動(dòng)的防

5、御，即在已經(jīng)產(chǎn)生諧波電流的情況下，采用傳統(tǒng)的無源濾波的方法，由一組無源元件：電容、電抗器和電阻組成的調(diào)諧濾波裝置，減輕諧波對(duì)電氣設(shè)備的危害；另一種方法是主動(dòng)的預(yù)防諧波電流的產(chǎn)生，即有源濾波法，其基本原理是利用關(guān)斷電力電子器件產(chǎn)生與負(fù)荷電流中諧波電流分量大小相等、相位相反的電流來消除諧波。關(guān)鍵詞：對(duì)稱短路；穩(wěn)態(tài)；金屬短路；濾波本科生課程設(shè)計(jì)（論文）I目 錄第 1 章 緒 論 .11.1 電力系統(tǒng)短路概況 .11.2 本文設(shè)計(jì)內(nèi)容 .1第 2 章 短路計(jì)算 .22.1 短路的一般概念 .22.1.1 電力系統(tǒng)短路計(jì)算的分類 .22.1.2 電力系統(tǒng)短路故障發(fā)生的原因 .22.1.3 短路故障的危害

6、 .32.1.4 短路計(jì)算分析的內(nèi)容和目的 .32.2 短路計(jì)算的方法 .42.3 短路的計(jì)算 .52.3.1 計(jì)算短路點(diǎn)的電壓和電流 .52.3.2 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓 .92.3.3 計(jì)算各支路電流 .102.3.4 忽略對(duì)地支路，節(jié)點(diǎn) 3 發(fā)生三相金屬短路 .10第 3 章 系統(tǒng)的調(diào)試與仿真 .11第 4 章 總 結(jié) .14參考文獻(xiàn) .15本科生課程設(shè)計(jì)（論文）0第 1 章 緒 論1.1 電力系統(tǒng)短路概況短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生單路的原因有很多，如元件損壞，氣象條件惡化，違規(guī)操作等等。在三相系統(tǒng)中，可能

7、發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相短路接地、單相接地短路。三相短路也稱為對(duì)稱短路，系統(tǒng)各項(xiàng)與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)。其他類型的短路都不是對(duì)稱短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行實(shí)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。三相短路雖然很少發(fā)生，但情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。況且，從短路計(jì)算方法來看，一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱分量法后都?xì)w結(jié)為對(duì)稱短路的計(jì)算。因此對(duì)三相短路的研究是有其重要意義的。 三相短路電流計(jì)算是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、運(yùn)行中必須進(jìn)行的計(jì)算分析工作。目前，三相短路電流超標(biāo)問題已成為困擾國(guó)內(nèi)許多電網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵問題。然而，在進(jìn)行三相短路電流計(jì)算時(shí)，

8、各設(shè)計(jì)、運(yùn)行和研究部門采用的計(jì)算方法各不相同，這就有可能造成短路電流計(jì)算結(jié)論的差異和短路電流超標(biāo)判斷的差異，以及短路電流限制措施的不同。1.2 本文設(shè)計(jì)內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)研究的是三相對(duì)稱短路，根據(jù)給定的系統(tǒng)圖及各個(gè)元件參數(shù)，計(jì)算短路點(diǎn)的電壓和電流。然后依次計(jì)算其他各節(jié)點(diǎn)的電壓和電流。畫出系統(tǒng)的等效電路圖，根據(jù)此等效電路圖分別計(jì)算各個(gè)支路的短路點(diǎn)呀和電流。忽略對(duì)地支路，重新計(jì)算各短路點(diǎn)的短路電壓和電流，其他各個(gè)節(jié)點(diǎn)及支路的電壓和電流。在系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下，對(duì)各種不同時(shí)刻三相短路進(jìn)行 Matlab 仿真，最后將短路運(yùn)行計(jì)算結(jié)果與各時(shí)刻短路的仿真結(jié)果進(jìn)行分析比較。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）1第 2 章 短

9、路計(jì)算2.1 短路的一般概念所謂短路是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。短路是電力系統(tǒng)中最嚴(yán)重的故障。短路發(fā)生的原因是多種多樣的。其中主要的原因是電氣設(shè)備載流部分的絕緣損壞。短路發(fā)生的地點(diǎn)、短路持續(xù)的時(shí)間、短路發(fā)生的種類直接決定了短路危害的程度，短路的后果可能只破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。2.1.1 電力系統(tǒng)短路計(jì)算的分類電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中常常會(huì)受到各種擾動(dòng)，其中對(duì)電力系統(tǒng)運(yùn)行影響較大的是系統(tǒng)中發(fā)生的各種故障。常見的故障有短路，斷線和各種復(fù)雜故障。因此，故障分析重點(diǎn)是對(duì)短路故障的分析。電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時(shí)，除中性點(diǎn)以外，相與相，

10、相與地之間是絕緣的，所謂短路是指相與相或相與地之間發(fā)生短接。簡(jiǎn)單短路故障共有四種類型：三相短路，兩相短路，單相短路接地和兩相短路接地。三相短路是對(duì)稱的，其他三種短路都是不對(duì)稱的。在四種短路類型中，單相短路接地故障發(fā)生的概率最高，可達(dá) 65%，兩相短路約占 10%，兩相短路接地約占 20%，三相短路約占 5%。雖然三相短路發(fā)生的概率最小，但他對(duì)電力系統(tǒng)的影響最嚴(yán)重。2.1.2 電力系統(tǒng)短路故障發(fā)生的原因電力系統(tǒng)短路發(fā)生的原因有很多，既有客觀的，也有主觀的，而且由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和安裝地點(diǎn)的不同，引發(fā)短路故障的原因也不相同。但是，根本原因是電器設(shè)備載流部分相與相之間或相與地之間的絕緣遭到破壞。主要有如

11、下幾個(gè)方面：（1）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等；本科生課程設(shè)計(jì)（論文）2（2）氣象條件惡化，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（3）違規(guī)操作，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后，未拆除接地線就加上電壓等；（4）其他，例如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等；2.1.3 短路故障的危害短路對(duì)電器設(shè)備和電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都有很大的危害。主要有如下幾個(gè)方面：（1）在短路發(fā)生后，由于電源供電回路阻抗的減小以及產(chǎn)生的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流急劇增加，其數(shù)值可能超過該回路額定電流的許多倍。短路

12、點(diǎn)據(jù)發(fā)電機(jī)的電氣距離越近，短路電流越達(dá)。例如發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時(shí)，流過定子繞組的短路電流最大順時(shí)值可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的 1015 倍。再大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安，甚至幾十萬安。（2）在短路點(diǎn)出產(chǎn)生的電弧可能會(huì)燒壞設(shè)備，而且短路電流流過導(dǎo)體時(shí)，所產(chǎn)生的熱量可能會(huì)引起導(dǎo)體或絕緣損壞。另外，導(dǎo)體可能會(huì)受到很大的電動(dòng)力沖擊，致使其變形甚至損壞。（3）短路將引起電網(wǎng)中的電壓降低，特別是靠近短路點(diǎn)處的電壓下降最多，使部分用戶的供電受到影響。例如，負(fù)荷中的異步電動(dòng)機(jī)，由于其電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓降低時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩將顯著減小，使電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速變慢或甚至完全停轉(zhuǎn)，從而造成廢品及設(shè)備損壞等嚴(yán)

13、重后果。（4）短路故障可能引起系統(tǒng)失去穩(wěn)定，這一方向的情況。（5）不對(duì)稱接地短路所引起的不平衡電流將在線路周圍產(chǎn)生不平衡磁通，結(jié)果在臨近的通信線路中可能感應(yīng)出相當(dāng)大的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，造成對(duì)通信系統(tǒng)的干擾，甚至危機(jī)通信設(shè)備和人身安全。2.1.4 短路計(jì)算分析的內(nèi)容和目的短路故障分析的主要內(nèi)容包括故障后電流的計(jì)算，短路容量(短路電流與故障前電壓的乘積)的計(jì)算，故障后系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓的計(jì)算以及其他的一些分析和計(jì)算，如故障時(shí)線路電流與電壓之間的相位關(guān)系等。短路電流計(jì)算與分析的主要目的在于應(yīng)用這些計(jì)算結(jié)果進(jìn)行機(jī)電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定值計(jì)算，開關(guān)電器，串聯(lián)電抗器，母線，絕緣子等電器設(shè)備的設(shè)計(jì)，制定限制短路電流的措施和

14、穩(wěn)定性分析等。在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算是解決一系列技術(shù)問題所本科生課程設(shè)計(jì)（論文）3不可缺少的基本計(jì)算，這些問題主要是：（1）選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等，必須以短路計(jì)算作為依據(jù)。這里包括計(jì)算沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度；計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計(jì)算指定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。（2）為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。在這些計(jì)算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時(shí)還要知道系統(tǒng)

15、中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。（3）在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。（4）進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計(jì)算的內(nèi)容。此外，在確定輸電線路對(duì)通訊的干擾，對(duì)已經(jīng)發(fā)生故障進(jìn)行分析，都必須進(jìn)行短路計(jì)算。2.2 短路計(jì)算的方法經(jīng)典的短路電流計(jì)算方法為：取變比為 1.0，不考慮線路充電電容和并聯(lián)補(bǔ)償，不考慮負(fù)荷電流和負(fù)荷的影響，節(jié)點(diǎn)電壓取 1.0，發(fā)電機(jī)空載。短路電流計(jì)算的標(biāo)準(zhǔn)主要有 IEC 標(biāo)準(zhǔn)和 ANSI 標(biāo)準(zhǔn)，中國(guó)采用的是 IEC 標(biāo)準(zhǔn)。國(guó)標(biāo)規(guī)定了短路電流的計(jì)算方

16、法、計(jì)算條件。國(guó)標(biāo)推薦的三相短路電流計(jì)算方法是等值電壓源法，其計(jì)算條件為：（1） 不考慮非旋轉(zhuǎn)負(fù)載的運(yùn)行數(shù)據(jù)和發(fā)電機(jī)勵(lì)磁方式；（2） 忽略線路電容和非旋轉(zhuǎn)負(fù)載的并聯(lián)導(dǎo)納；（3） 具有分接開關(guān)的變壓器，其開關(guān)位置均視為在主分接位置 ；（4） 不計(jì)弧電阻；（5） 35 kV 及以上系統(tǒng)的最大短路電流計(jì)算時(shí)，等值電壓源取標(biāo)稱電壓的1 .1（計(jì)算中額定電壓的 1.05 pu），但不超過設(shè)備的最高運(yùn)行電壓。采用 IEC 標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行短路電流計(jì)算時(shí)，允許用戶任意設(shè)定短路電流計(jì)算的初值條件?？稍O(shè)定的選項(xiàng)包括：(1)變比選擇：1.0 或正常變比；(2)考慮充電電容與否；本科生課程設(shè)計(jì)（論文）4(3)計(jì)及并聯(lián)補(bǔ)償與

17、否；(4)節(jié)點(diǎn)電壓值；(5)發(fā)電機(jī)功率因素。 對(duì)于電網(wǎng)規(guī)劃、運(yùn)行部門，三相最大短路電流計(jì)算是主要的計(jì)算內(nèi)容。計(jì)算中，各電網(wǎng)、電網(wǎng)內(nèi)的不同部門可能采用不同的計(jì)算條件。差別主要集中在變壓器變比、節(jié)點(diǎn)電壓的選取上 。變壓器變比有取 1.0，有取實(shí)際運(yùn)行變比的；節(jié)點(diǎn)電壓可能取 1.0，也可能取 1.05。這兩者的不同組合均有所采用。若了解短路電流計(jì)算的要求，計(jì)算人員可以對(duì)所得的計(jì)算結(jié)果進(jìn)行適當(dāng)?shù)募庸ぁＳ械纳虡I(yè)軟件也提供了靈活的短路電流計(jì)算條件設(shè)置功能。2.3 短路的計(jì)算2.3.1 計(jì)算短路點(diǎn)的電壓和電流原始給出的系統(tǒng)圖如圖 2.1 所示。 圖 2.1 系統(tǒng)圖GG4 4 L24 2 S 2G L14 L

18、12 G G3 1 L13 1:K 3 S1 T 本科生課程設(shè)計(jì)（論文）5原系統(tǒng)的等效電路圖如圖 2.2 所示。圖 2.2 系統(tǒng)等效電路圖本科生課程設(shè)計(jì)（論文）6考慮對(duì)地支路，當(dāng)節(jié)點(diǎn) 2 發(fā)生三相金屬短路時(shí)，系統(tǒng)等效網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)過程圖如圖 2.3 所示。圖 2.3（a）系統(tǒng)等效圖圖 2.3(b)忽略對(duì)地支路Z7Z3Z5S2VG4VG3.Z4Z13Z2ZT2341VG4VG3.z s1Z3Z5S2Z1S12ZffS2E.本科生課程設(shè)計(jì)（論文）7圖 2.3(c)最簡(jiǎn)圖由 2.2 所示可求，線路電阻，電容忽略不計(jì)，節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣各個(gè)元素如下：jYjYjjYjjYjYjYjjYjYjYjYjYjYjjYjj

19、Y4 . 01 . 014 . 01 . 0135. 014 . 01 . 0135. 014 . 01 . 014 . 008. 014 . 008. 014 . 01 . 014 . 008. 0115. 012. 015 . 012. 0135. 0135. 0135. 0135. 015 . 012. 014 . 008. 015 . 012. 012112322342242214413113331144節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣：jjjjjjjjjjjjjj5127.09346.04038.24808.08911.14538.08571.20000.02100.55882.08571.20000.

20、04038.24808.02100.55882.07567.40690.13529.25882.08911.14538.08571.20000.03529.25882.07482.44535.0本科生課程設(shè)計(jì)（論文）8由圖 2.3(a)所示可求：將對(duì)地容納合并成和1Z2Z 將等值電路中、星角變換成、14Z24Z12Z3Z4Z5Z E=1 短路電壓 V=0短路電流67.16j3.00 j3.00 j1yy121111Z29.14j04. 003. 01jyy1j31122Z1539. 0 j032. 04 . 0 j.104 . 0 j.0805 . 0 j2.104 . 0 j.080)5 .

21、 0 j2.10(12241424143）（ZZZZZZ538.10 j39.004 . 0 j.104 . 0 j.0805 . 0 j2.104 . 0 j.105 . 0 j2.1012241412144）（）（ZZZZZZ23.10 j27.004 . 01 . 04 . 008. 05 . 012. 0)4 . 01 . 0()4 . 008. 0(12241412245jjjjjZZZZZZ095. 0 j026. 02438. 0 j97.001539. 0 j032. 02438. 0 j97.001539. 0 j032. 0/(7438）（）（）ZZZZ47. 1 j-5.

22、428.10 j.3011SZ091. 0 j59.0047. 1 j-5.42.150 j47. 1 j-5.42.150 j/)(1136）（STZZZZ09. 0058. 029.14091. 0059. 029.14)091. 059.00(/267jjjjjZZZ33. 4 j-053. 1218. 0 j053. 01fffZEI218. 0 j053. 023.10 j27.0095.00 j026. 058ffZZZ本科生課程設(shè)計(jì)（論文）92.3.2 計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓由圖 2.3(a) 結(jié)點(diǎn) 4 和結(jié)點(diǎn) 2 的電壓為 05. 14V02V13V根據(jù)戴維南定理 2.3.3 計(jì)算各支

23、路電流由圖 2.3(a)可求得： 2.3.4 忽略對(duì)地支路，節(jié)點(diǎn) 3 發(fā)生三相金屬短路忽略對(duì)地支路，當(dāng)節(jié)點(diǎn) 2 發(fā)生三相金屬短路時(shí)由圖 2.3(b)，忽略對(duì)地支路則：E=1 短路電壓 V=0 短路電流 68. 205. 1107. 0053. 01jjZEIfff0027. 0 j55. 023.10 j27.001539. 0 j032. 01539. 0 j032. 05.015.015331ZZZV52. 2 j-5 . 04 . 0 j08. 0005. 1242424ZVVI815.18j52. 45 . 0 j12. 00027. 0 j55. 0-5.01141414ZVVI29

24、5. 1 j317. 04 . 0 j1 . 000027. 0 j55. 0122112ZVVI85.21 j-007. 05.10 j2 . 0 j0027. 0 j55. 01131313TZZVVI095. 00264. 0244. 0098. 01539. 0032. 0)244. 0098. 0()1539. 0032. 0()/(6438jjjjjZZZZ107. 0 j0534. 023.10 j27.0095.00 j264.0058ffZZZ本科生課程設(shè)計(jì)（論文）10第 3 章 系統(tǒng)的調(diào)試與仿真通過對(duì)系統(tǒng)的分析以及計(jì)算結(jié)合 MATLAB 所學(xué)知識(shí)，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了調(diào)試與仿真仿真

25、模型如圖 3.1 所示。圖 3.1 仿真模型圖在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)各相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而值都為本科生課程設(shè)計(jì)（論文）110。在 0.01s 時(shí)，三相短路故障發(fā)生器閉合，因此電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)各相電流發(fā)生變化，由于閉合時(shí)有初始輸入量和初始狀態(tài)量。因而故障點(diǎn)各相電流波形上升或者下降。在 0.04s 后，由于三相短路故障發(fā)生器再次斷開，相當(dāng)于故障排除，因此故障點(diǎn)各相電流迅速下降為 0。 電力系統(tǒng)三相短路仿真結(jié)果如圖 3.2 所示。圖 3.2 發(fā)生三相短路各點(diǎn)電流波形在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)各相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而三相電壓實(shí)際上是加載在輸電線路 L12 上的電壓。在

26、 0.01s 時(shí)，三相電路故障發(fā)生器閉合。因此發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)三相電壓由于發(fā)生三相接地短路，此時(shí)三相電壓實(shí)際上是加載在輸電線 L12 上的電壓，發(fā)生暫態(tài)波動(dòng)。本科生課程設(shè)計(jì)（論文）12圖 3.3 節(jié)點(diǎn) 2 電壓波形在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)電流正序分量由于三相電流短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而幅值為 0。相角為 0。在 0.01s 時(shí)，三相電流短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)電流正序分量得幅值下降，至 0.06s 時(shí)幅值為 0，故障點(diǎn)電流正序分量的相角繼續(xù)下降，至 0.06s 時(shí)降為大約-180 度。圖 3.4 短路點(diǎn)正序分量波形本科生課程設(shè)計(jì)（論文）13 第 4 章 總 結(jié)課程的

27、設(shè)計(jì)的目的在于加強(qiáng)對(duì)電力系統(tǒng)短路基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)理解，掌握運(yùn)用電力系統(tǒng)短路的基礎(chǔ)理論知識(shí)解決一些簡(jiǎn)單系統(tǒng)的短路方法。這次課程設(shè)計(jì)使我感受到了理論與實(shí)際的相結(jié)合，還提高了我動(dòng)手查閱資料的能力還鍛煉了自己獨(dú)立目的及其重要意義，不但使我對(duì)所掌握電力系統(tǒng)短路基礎(chǔ)知識(shí)有了更深刻的理解思考問題的能力。在做課程設(shè)計(jì)的過程中，我查閱了很多參考書及運(yùn)用自己所掌握的知識(shí)完成此次設(shè)計(jì)。這是一個(gè)學(xué)會(huì)發(fā)現(xiàn)問題，分析問題和解決問題的過程，也是一個(gè)難得的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)。在這次課程設(shè)計(jì)中，我將所獲取的資源真正轉(zhuǎn)化為自己的知識(shí)，同時(shí)通過對(duì)這些資料的學(xué)習(xí)和運(yùn)用，我提高了自學(xué)能力和專業(yè)技能，特別是用專業(yè)繪圖軟件 Protle99SE 畫電路圖。并深刻體會(huì)到當(dāng)自己真正要用一個(gè)軟件時(shí)就必須把它弄