两相短路分析与仿真课程设计

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1、电力系统分析课程设计说明书题目：基于MATLAB的电力系统两相短路的分析与仿真学生姓名学号10131084专业电气工程及其自动化班级1003指导教师张丽完成时间2013-6-2215目录课程设计任务书………………………………………………………（3）摘要………………………………………………………………………（4）第一章电力系统短路故障分析……………………………………（5）1.1短路产生的原因与危害……………………………………………（5）1.2故障分析的内容与目的……………………………………………（5）第二章电力系统两相短

2、路计算……………………………………（6）2.1简单不对称故障的分析计算………………………………………（6）2.1.1对称分量法………………………………………………………（7）2.2两相相间短路………………………………………………………（7）2.2.1复合序网…………………………………………………………（7）2.2.2两相短路分析……………………………………………………（8）第三章电力系统两相短路时域分析……………………………（10）3.1仿真模型的设计与实现……………………………………………（10）3.1.1.实例分析

3、…………………………………………………………（11）第四章总结……………………………………………………………（17）参考文献………………………………………………………（17）15课程设计任务书一、课题设计的题目：基于MATLAB的电力系统两相短路的分析与仿真二、课程设计的内容和目的：本课程设计首先对电力系统的两相短路故障进行理论分析，通过计算得出短路点的电流，然后利用MATLAB/Simulink仿真工具对电力系统的两相短路故障进行仿真，得出短路点电流的波形。最后将计算的结果和仿真的结果进行分析比较。结果表明，仿真波形

4、基本符合理论分析，说明了MATLAB是电力系统仿真研究的有力工具。三、课程设计的工作内容及完成时间：1、查找相关文献，进行方案设计；2天2、模型的搭建；4天3、仿真分析，对记录的波形进行分析、对比；3天4、完成课程设计报告，答辩。3天四、主要参考资料：[1]于永源.电力系统分析[M]中国电力出版社2007[2]于群曹娜.电力系统建模与仿真[M]机械工业出版社2011[3]李广凯，李庚银.电力系统仿真软件综述[J].电气电子教学学报，2005（6）：61-65.[4]彭建飞，任岷，王树锦.MATLAB在电力系统仿真研究中

5、的应用[J].计算机仿真，2005（6）：193-196.15摘要在电力系统的设计和运行中，故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的突然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。这里着重介绍简单不对称故障两相短路的常用计算方法。对称分量法是分析不对称故障常用方法，

6、根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先做出电力系统的各序网络，通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势，再根据不对称短路的不同类型，列出边界方程，以求得短路点电压和电流的各序分量。关键词：短路计算；两相短路接地；对称分量法；15第一章电路系统短路故障分析1.1短路产生的原因与危害电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动，其中，对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障。常见的故障有短路、断线和各种复杂故障（即在不同

7、地点同时发生短路或断线），而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障。电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的，也有主观的，而且由于设备的结构和安装地点的不同，引发短路故障的原因也不同。但是，根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝缘遭到破坏。主要有：元件损坏，气象条件恶化，违规操作和其他短路的危害性：1）短路故障时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

8、以致损坏。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，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减少，转速随之下降。当电压大幅下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。3）当短路地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片区停电。这是短路故障最严