三相短路故障分析与计算的算法设计(1)

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1、湖北民族学院“三相短路故障分析与计算的算法设计”电气工程专业课程设计论文题目:三相短路故障分析与计算（手算或计算机算)组序：第三组指导老师：耿东山专业：电气工程及其自动化日期：2015年6月20摘要本设计主要研究目的是通过手算和计算机程序设计实现三相短路电流的计算。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。通过分析与计算三相短路故障的各参数，可以进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等

2、提供重要依据。关键词：三相短路计算电力系统故障分析AbstractThepurposeofthisdesignresearchistocalculatebyhandandcomputerprogrammingtorealizethree-phaseshort-circuitcurrentcalculation.Inthree-phasepowersystemfaultcausedbytheharmfulnessisthebiggestofall.Asoneofthreepowersystemcalcula

3、tion,analysisandcalculatestheparametersofthreephaseshortcircuitfaultismoreimportant.Byanalyzingandcalculatingtheparametersofthethree-phaseshort-circuitfault,short-circuitfaultcanbefurtherimprovedtheaccuracyandspeedoftheanalysisandcalculation,forthesafeope

4、rationofpowersystemplanninganddesign,andprovideimportantbasisequipmentselection,relayprotection,etc.Keywords:threephaseshort-circuitcalculationpowersystemFailureAnalysis20目录1、设计背景41.1电力系统三大计算41.1.1潮流计算41.1.2短路故障计算41.1.3稳定性计算51.2电力系统短路故障概述51.2.1短路原因及危害52、分

5、析方法62.1手算62.1.1解析法62.1.2Y矩阵法62.2用Matlab搭建并仿真72.3利用程序语言计算73、短路电流计算83.1参数数据83.2电抗标幺值定义83.3短路次暂态电流（功率）标幺值计算103.4各元件电抗标幺值103.4.1电力系统等值电路103.4.2各元件电抗标幺值的计算113.4.3等值简化电路图123.5三相短路电流及短路功率134、程序设计144.1计算机算法设计流程图144.2计算机算法设计程序清单144.3程序结果分析185、心得19参考文献20201设计背景1.1电

6、力系统三大计算1.1.1潮流计算研究电力系统稳态运行情况的一种基本电气计算，常规潮流计算的任务是根据给定的运行条件和网路结构确定整个系统的运行状态，如各母线上的电压（幅值及相角）、网络中的功率分布以及功率损耗等。潮流计算的结果是电力系统稳定计算和故障分析的基础。1.1.2短路故障计算主要研究电力系统中发生故障（包括短路、断线和非正常操作）时，故障电流、电压及其在电力网中的分布。短路电流计算是故障分析的的主要内容。短路电流计算的目的，是确定短路故障的严重程度，选择电气设备参数。整定继电保护，分析系统中负序及

7、零序电流的分布，从而确定其对电气设备和系统的影响。1.1.3稳定性计算给定运行条件下的电力系统，在受到扰动后，重新回复到运行平衡状态的能力。系统中的多数变量可维持在一定的范围，使整个系统能稳定运行。根据性质的不同，电力系统稳定性可分为功角稳定、电压稳定和频率稳定三类。1.2电力系统短路故障概述电力系统的短路故障是严重的，而又是发生几率最多的故障。一般说来，最严重的短路是三相短路。当发生短路时，其短路电流可达数万安以至十几万安，它们所产生的热效应和电动力效应将使电气设备遭受严重破环。为此，当发生短路时，继电

8、保护装置必须迅速切除故障线路，以避免故障部分继续遭受危害，并使非故障部分从不正常运行情况下解脱出来，这要求电气设备必须有足够的机械强度和热稳定度，开关电气设备必须具备足够的开断能力，即必须经得起“可能最大短路的侵扰”而不致损坏。因此，电力系统短路电流计算是电力系统20运行分析，设计计算的重要环节，许多电业设计单位和个人倾注极大精力从事这一工作的研究。由于电力系统结构复杂，随着生产发展，技术进步系统日趋扩大和复杂化，短路电流计算