两相接地故障计算论文

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1、西华大学电气信息学院电力系统分析课程设计说明书目录1前言11.1、短路及原因11.2、短路的类型及危害11.3、短路计算的目的22数学模型42.1、两相短路接地42.2、正序等效定则63简单不对称短路故障的计算机计算方法83.1电力系统各序网的制定83.1.1正序网络83.1.2负序网络93.1.3零序网络93.2两相短路接地故障的计算方法93.3利用MATLAB编写不对称短路计算的程序104算例154.1算例一154.2算例二175总结195.1、设计小结195.2、致谢19参考文献20第21页西华大学电气信息学院电力系统分析课程设计说明书1前言1.1、短路及

2、原因短路是电力系统的严重故障。所谓短路是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。产生短路的原因很多，主要有如下几个方面：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶化，例如雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；（3）违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其它，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。1.2、短路的类型及危害在三相系统中发生的短路有4种基本类型：三相短路，两相短路，单相

3、对地短路和两相对地短路。其中，除三相短路时，三相回路依旧对称，因而又称对称短路外，其余三类均属不对称短路。在中性点接地的电力网络中，以一相对地的短路故障最多，约占全部故障的90％。在中性点非直接接地的电力网络中，短路故障主要是各种相间短路。电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少，三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给以足够的重视。况且，从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为对称短路的计算。因此，对三相短路的研究是有其重要意义的。各种短路的示意图和代表符号列于表1-1。随着短

4、路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下的几个方面：(1)短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。(2)短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。第21页西华大学电气信息学院电力系统分析课程设计说明书(3)短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大，系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩同端电压的平方成正比，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减小

5、，转速随之下降，当电压太幅度下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。(4)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，井列运行的发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片地区停电。这是短路故障的最严重后果。(5)发生不对称短路时，不平衡电流能产生足够的磁通在部近的电路内感应出很大的电动势，这对于架设在高压电力线路附近的通讯线路或铁道讯号系统等会产生严重的影响。表1-1各种短路的示意图和代表符号1.3、短路计算的目的在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，这些问题主要是：(1)选择有足够机械稳定度

6、和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。(2)为了合理地配置各种继电保护和自动裴置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。第21页西华大学电气信息学院电力系统分析课程设计说明书(3)在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种

7、不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。(4)进行电力系统暂态稳定计算，研究短路时用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。此外，确定输电或路对通讯的干扰，对己发生故障进行分析，都必须进行短路计算。在实际工作中，根据一定的任务进行短路计算时，必须首先确定计算条件。所谓计算条件，一般包括，短路发生时系统的运行方式，短路的类型和发生地点，以及短路发生后所采取的措施等。从短路计算的角度来看，系统运行方式指的是系统中投入运行发电、变电、输电、用电的设备的多少以及它们之间相互联接的情况，计算不对称短路时，还应包括中性点的运

8、行状态。对于不同的计算目