电力系统不对称短路计算与分析

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1、题目:电力系统不对称短路计算与分析初始条件：系统接线如下图，线路f处发生金属性B、C相接地短路。已知各元件参数为：发电机G：SN=60MVA,VN=10.5KV，Xd″=0.2,X2=0.25，E″=11KV；变压器T-1：SN=60MVA,Vs（%）=10.5，KT1=10.5/115kV；变压器T-2：SN=60MVA,Vs（%）=10.5，KT2=115/10.5kV；线路L：长L=90km,X1=0.4Ω/km,X0=3.5X1；负荷LD：SLD=40MVA，X1=1.2,X2=0.35。要求完成的主要任

2、务:选取基准功率SB=60MVA，基准电压为平均额定电压，要求：（1）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。（2）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。（3）计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。（4）计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值。时间安排：熟悉设计任务5.27收集相关资料5.28选定设计原理5.29计算分析及结果分析5.30--6.6撰写设计报告6.7指导教师签名：年月日系主任（或责任教师）签名：年月日目录摘要I1题目分析及解决方案11.1题目要求分析11.2解决方案及原理

3、12分析和计算过程52.1三序网络建立及序参数标幺值计算52.2计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网62.3计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值72.4计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值8结束语10参考文献11本科生课程设计成绩评定表12摘要本课程设计针对电力系统简单不对称短路中的两相短路接地故障，应用对称分量法对其进行了分析和相关计算。其中，制定了三序网络并计算了网络各元件序参数标幺值，绘制了复合序网，计算了短路点的入地电流有名值和非故障相电压有名值，计算了短路时发电机侧线路流过的各相电流

4、有名值。关键词：简单不对称短路两相短路接地故障对称分量法标幺值I1题目分析及解决方案1.1题目要求分析（1）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。（2）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。（3）计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。（4）计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值。根据题目要求可知，首先要对三序网络的建立规则十分熟悉和了解，并能运用标幺制进行序参数的计算，通过对三序网络的化简求出各序网络的组合电势和组合电抗，根据边界条件所确定的短路点各序量之间的关系，绘制复合序网。从而求

5、得短路点正序分量电流，继而可求负序和零序分量电流、短路点非故障相电压、短路点入地电流，最后通过三序网络可计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值。1.2解决方案及原理电力系统简单不对称短路有单相接地短路、两相短路和两相接地短路。为了简化计算，假定短路是金属性的，即不计短路点的孤光电阻及接地电阻，短路点为直接接地。无论是何种短路，利用对称分量法，都可以写出短路点各序网络的电压方程这三个方程式共含有各序电压、电流6个未知量。因此，还需根据不对称短路的边界条件列出另外三个方程式，才能求解。图1表示b、c两相接地短路的

6、情况。图1两相接地短路10短路点的边界条件为(1)用对称分量表示即为经整理后便得到用序量表示的边界条件(2)将方程式（1）和（2）联立求解，即得到短路点的正序分量电流为根据两相接地短路的边界条件所组成的复合序网如图2所示，复合序网由正、负、零序网络并联组成。10图2两相接地短路复合序网短路点电流、电压的各序分量为短路点非故障相的电压为短路点故障相的电流为10根据上式可以求得两相接地短路时故障相电流的绝对值为102分析和计算过程2.1三序网络建立及序参数标幺值计算计算各元件电抗标幺值，绘出各序等值网络。取基准功率S

7、d=60MV•A，Ud=Uav1）正序网络。所有元件均包含在正序网络中。正序等值网络如图3所示。图3正序等值网络2）负序网络。负序等值网络如图4所示。图4负序等值网络3）零序网络。由于变压器T2靠近短路点一侧的绕组Y接法中性点没有接地，零序电流不能通过，所以变压器T2及其之后的负荷均不包含在零序网络中，变压器T1远离短路点一侧绕组采用三角形接法，可在三角形绕组中形成环流，但流不到外电路上去，所以发电机不包含在零序网络中。零序等值网络如图5所示。10你((12图111212图5零序等值网络2.2计算各序组合电抗及电

8、源组合电势并绘制复合序网正序、负序和零序网络化简过程如图6所示。他图6化简过程对于正序网络，先将电抗1、2、3合并的到7,电抗4、5、6合并得到8，再将支路7和8并联得等值电势和输入电抗分别为图图对于负序网络，先将电抗1、2、3合并的到7,电抗4、5、6合并得到8，再将支路7和8并联得输入电抗为10对于零序网络，将电抗2、3合并即可得到输入电抗为将正、负、零三序网络并联得