電力系統(tǒng)分析短路電流的計(jì)算

1、1課程設(shè)計(jì)的題目及目的1.1課程設(shè)計(jì)選題如圖所示發(fā)電機(jī)G,變壓器T1、T2以及線路L電抗參數(shù)都以統(tǒng)一基準(zhǔn)的標(biāo)幺值給出，系統(tǒng)C的電抗值是未知的，但已知其正序電抗等于負(fù)序電抗。在K點(diǎn)發(fā)生a相直接接地短路故障，測(cè)得K點(diǎn)短路后三相電壓分別為Ua0,Ub1120,Uc1120。試求：(1)系統(tǒng)C的正序電抗；(2) K點(diǎn)發(fā)生bc兩相接地短路時(shí)故障點(diǎn)電流；(3) K點(diǎn)發(fā)生bc兩相接地短路時(shí)發(fā)電機(jī)G和系統(tǒng)C分別提供的故障電流(假設(shè)故障前線路電流中沒有電流)。發(fā)電機(jī)G1.2課程設(shè)計(jì)的目的1 .鞏固電力系統(tǒng)的基礎(chǔ)知識(shí)；2 .練習(xí)查閱手冊(cè)、資料的能力；3 .熟悉電力系統(tǒng)短路電流的計(jì)算方法和有關(guān)電力系統(tǒng)的常用軟件；2

2、短路電流計(jì)算的基本概念和方法2.1基本概念的介紹1 .在電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相短路。三相短路也稱為對(duì)稱短路，系統(tǒng)各相與正常運(yùn)行時(shí)一樣仍處于對(duì)稱狀態(tài)。其他類型的短路都屬于不對(duì)稱短路。2 .正序網(wǎng)絡(luò)：通過計(jì)算對(duì)稱電路時(shí)所用的等值網(wǎng)絡(luò)。除中性點(diǎn)接地阻抗、空載線路(不計(jì)導(dǎo)納)以及空載變壓器(不計(jì)勵(lì)磁電流)外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中，并且用相應(yīng)的正序參數(shù)和等值電路表示。3 .負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：與正序電流的相同，但所有電源的負(fù)序電勢(shì)為零。因此，把正序網(wǎng)絡(luò)中各元件的參數(shù)都用負(fù)序參數(shù)代替，并令電源電勢(shì)等于零，而在短路點(diǎn)引入代替故障條件的不對(duì)稱電勢(shì)源中的負(fù)序分量

3、，便得到負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。4 .零序網(wǎng)絡(luò)：在短路點(diǎn)施加代表故障邊界條件的零序電勢(shì)時(shí)，由于三項(xiàng)零序電流大小及相位相同，他們必須經(jīng)過大地(或架空地線、電纜包庇等)才能構(gòu)成回路，而且電流的流通與變壓器中性點(diǎn)接地情況及變壓器的解法有密切關(guān)系。2.2短路電流計(jì)算的基本方法1. 單相(a相)接地短路單相接地短路是，故障處的三個(gè)邊界條件為：gggVfa0；Ifb0；Ifc0經(jīng)過整理后便得到用序量表示的邊界條件為：gggVfa0Vfa(2)Vfa(0)0gggIfa(1)Ifa(2)Ifa(0)2. 兩相(b相和c相)短路b相和c相短路的邊界條件Ifa0；IfbIfc0；VfbVfc；經(jīng)過整理后便得到用序量表示的邊界

4、條件為：gIfa(0)gIfa(1)gIfa(2)gVfa(1)gVfa(2)3. 兩相(b相和c相)短路接地b相和c相短路接地的邊界條件g0Vfb0經(jīng)過整理后便得到用序量表示的邊界條件為:gggIfa(1)Ifa(2)Ifa(0)gggVfa(1)Vfa(2)Vfa(0)4. 不對(duì)稱三相量的分解gIa(1)gIa(2)ga2 a1g2 I a a g1 * IbIa(0)gUa(1)gUa(2)gUa(0)11131a2a1gUag*UbgUc3計(jì)算過程及步驟3.1. 系統(tǒng)C的正序電抗解：因?yàn)間Ua(1)gUa(2)gUa(0)11131a2a1g2Uaag1*Ub1gUc所以:gU fa(

5、0)gUc)1gg(UaUb3gggUa(0)Ua(0)22.Ifa(0)jj0.15j0.15j0.259gU a(2)ggg(Ua a2Ub aU c)gVggIfa(2)Ifa(0)gggUa(2)Ua(2)Ifaj0.5jx%)j0.2gg這時(shí)Ifa(2)與Ua(2)都已知，求的：Xc0.0125c(2)3.2. K點(diǎn)發(fā)生bc兩相接地短路時(shí)故障點(diǎn)電流;解:1 .計(jì)算各序的總阻抗為:X ff22X ff (2).3 j22X八 ff (0).3j222 .計(jì)算a相正序電流:(0)gIfa(1)j(Xff(i)XffPXff(0)(0)j1.0gIfa4.8876因?yàn)?gI fb2 ggg

6、a I fa(1) al fa(2) I fa(0)(a2ggegg2I fc a I fa(1) a I fa(2) I fa(0)(a2gX ff (2) V fa(0) 、g )I fa(1)X ff X ff (0)gX ff(2)V fa(0)g)I fa(1)X ff (2)X ff (0)得至上gIfb3.6657j6.3490,g2Ifc3.6657j6.3490a23.3. K點(diǎn)發(fā)生bc兩相接地短路時(shí)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)C分別提供的故障電流；1 .由正序網(wǎng)絡(luò)可得:?EcV fa(1)I faC(1)jXc jXT1 jXL1j1.01 .3jj0.0125 j0.15 j0.0532

7、9?1?j1.0jEgVfa(1)3IfaG(1)jXT2jXGj0.25j0.2532 .由負(fù)序網(wǎng)絡(luò)可得：16c?1j?Vfa(2)3jXC jXT1 jXL1j0.0125 j0.15 j0.059IfaC(2)一?1j,Vfa(2)3J2IfaG(2)jXT2jXGj0.25j0.2533 .由零序網(wǎng)絡(luò)可得：?IfaC(0)0IfaG(0)4. K點(diǎn)發(fā)生bc兩相接地短路時(shí)發(fā)電機(jī)和系統(tǒng)C分別提供的故障電流的計(jì)算:I aCI faC (1) I faC (2) I faC3216(0)I bCI faC (1)J3 2 j/2aI faC (2)32faC (0)J 3j 二)* (216I

8、 cC9(133 j)29(1faC (1) 3TfaC (2 )faC ( 0 )* 32* 一9J3、2 T)1633 j)發(fā)電機(jī)G提供的三相故障電流為:IaGfaGfaG(2)IfaG(0)IbG23(1faG(1),32V)3-3j)IfaG(2)IfaG(0).，33)IcGIfaG(1)2aIfaG(2)IfaG(0)、3j丁*J322-*(I)3(13、3j)小結(jié)通過此次電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)，我的理論知識(shí)和實(shí)際操作能力都得到了很大的提高。我們小組做的是電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算與分析，盡管這個(gè)題目只是電力系統(tǒng)中很小的一部分，但我還是從中學(xué)到了不少。對(duì)于以前電力系統(tǒng)的一些疑惑，在這次實(shí)踐中都

9、迎刃而解了，并且更深切地體會(huì)到了一些應(yīng)用軟件在實(shí)際工作中的重要作用。而且此次電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)將我們所學(xué)的書本只是用起來，使我對(duì)這一門課有了一個(gè)整體上的了解。像這種設(shè)計(jì)性的課程，它是一個(gè)從無到有的過程，盡管其過程是坎坷的，但是我體會(huì)到了成功之后的喜悅。這次課程設(shè)計(jì)是我知道理論和實(shí)際的結(jié)合十幾分重要，盡管在理論上行的通，也許在實(shí)際操作中會(huì)就會(huì)出現(xiàn)許多困難，但如果通過團(tuán)隊(duì)和個(gè)人的努力解決了所遇到的困難，會(huì)更加激我對(duì)這門課程的興趣。參考文獻(xiàn)1 何仰贊、溫增銀.電力系統(tǒng)分析（第三版）.武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002年1月2 電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)及畢業(yè)設(shè)計(jì)參考資料.中國電力出版社3 徐政.電力系統(tǒng)分析學(xué)習(xí)

10、指導(dǎo).北京：高等教育出版社，2004年4 周守昌.電路原理.北京：高等教育出版社，2004年5 韓禎祥.電力系統(tǒng)分析.杭州:浙江大學(xué)出版社，1993年附錄*J%1)j%KJXT(2)正序網(wǎng)絡(luò)圖J*C(2)JTlJLJ'T2J*G負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖JXT1JXL()KJXT2零序網(wǎng)絡(luò)圖本科生課程設(shè)計(jì)成績?cè)u(píng)定表姓名田超性另IJ男專業(yè)、班級(jí)電氣0703班課程設(shè)計(jì)題目：電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算與分析課程設(shè)計(jì)答辯或質(zhì)疑記錄：1 .在電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有哪些？答：在電力系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相短路。2 .什么是正序網(wǎng)絡(luò)？答：通過計(jì)算對(duì)稱電路時(shí)所用的等值網(wǎng)絡(luò)。除中性點(diǎn)接地阻抗、空載線路（不計(jì)導(dǎo)納）以及空載變壓器（不計(jì)勵(lì)磁電流）外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中，并且用相應(yīng)的正序參數(shù)和等值電路表示。3 .單相接地短路、兩相短路的邊界條件是什么？ggg答：單