电力系统分析课程设计

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1、目录绪论1第一章课程设计的目的及题目21.1课程设计的目的21.2课程设计的题目2第二章元件参数的计算及等值电路42.1各元件参数标幺值的计算42.2画电力系统短路时的等值电路92.3等值电路简化过程9第三章估算法求短路电流及功率113.1估算法求短路电流11第四章提高思考124.1用标幺值表示等值电路的导纳矩阵124.2P-Q分解法求解步骤：144.3具体的有关运算：144.4两种算法的优缺点：15课程设计总结16参考文献17附录17附录A：完整的等值电路图17附录B：参数计算的程序18-I-绪论短路是电力系统中最常见和最严重的一种故障。所谓短路，是指电力系统正

2、常情况以外的一切相与相之间或相与地之间发生通路的情况。电力系统发生短路时，由于系统的总电阻抗大为减小，因此伴随短路所产生的基本现象是：电流剧烈增加，短路电流为正常工作电流的几十倍甚至几百倍，在大容量电力系统中发生短路时，短路电流可高达几万安甚至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将大幅度下降，例如发生三相短路时，短路点的电压将降到零。电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。设计示例是通过两种不同的方法进行分析与计算三相短路故障的各参数，进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统

3、的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。其计算分为两个方面：一方面是计算短路时间(t=0)短路电流周期分量的有效值，该电流一般称为起始次暂态电流，以表示(其中包括无限大容量电源的三相短路电流周期分量有效值的计算)；另一方面是考虑周期分量衰减时，在三相短路的暂态过程中不同时刻短路电流周期分量有效值的计算—运算曲线法。前者用于校验断路器的断开容量和继电保护整定计算中，后者用于电气设备的热稳定校验和继电保护整定计算。-20-第一章课程设计的目的及题目1.1课程设计的目的通过课程设计进一步提高学生的收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培养理论与实际应用结合

4、的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题的能力，为以后的毕业设计与实际工作打下坚实的基础。1.2课程设计的题目电力系统简单结构图如图1所示。2．电力系统参数如图1所示的系统中K(3)点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。（1）发电机参数如下：发电机G1：额定的有功功率110MW，额定电压=10.5kV；次暂态电抗标幺值=0.264，功率因数=0.85。发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW；额定电压UN=10.5kV；次暂态电抗标幺值=0.130；额定功率因数=0.80。-20-（2）变压器铭牌参数由参考

5、文献《新编工厂电气设备手册》中查得。变压器T1：型号SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，变压器额定容量10MV·A，一次电压110kV，短路损耗59kW，空载损耗16.5kW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=1.0。变压器T2：型号SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，变压器额定容量31.5MV·A，一次电压110kV，短路损耗148kW，空载损耗38.5kW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.8。变压器T3：型号SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，变

6、压器额定容量16MV·A，一次电压110kV，短路损耗86kW，空载损耗23.5kW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.9。（3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X0（1）=0.408Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b0(1)=2.79×10﹣6S／㎞。对下标的说明X0(1)=X单位长度（正序）；X0（2）=X单位长度（负序）。线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X0（1

7、）=0.401Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b0(1)=2.85×10﹣6S／㎞。线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X0（1）=0.394Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b0(1)=2.90×10﹣6S／㎞。（4）负载L：容量为8＋j6（MV·A），负载的电抗标幺值为；电动机为2MW，起动系数为6.5，额定功率因数为0.86。3．参数数据设基准容量SB=100MV·A；基准电压UB=UavkV。（1）SB的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取SB-100MV·A，可任意设值但必须唯一值进行分析与

8、计算。（2