电力系统横向故障分析实验.doc

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1、电力系统实验报告实验二电力系统横向故障分析实验姓名：胡馨学号：班级：电气0910任课老师：夏明超实验时间：2012年4月25日16：00—18：00一、实验目的1、对电力系统各种短路现象的认识；2、掌握各种短路故障的电压电流分布特点；3、分析比较仿真运算与手动运算的区别；二、实验内容1．各种短路电流实验观察比较各种短路时的三相电流、三相电压；2．归纳总结各种短路的特点3．仿真运算与手动运算的比较分析三、实验方法和步骤辐射形网络主接线图1、按照实验要求，把实验电路图在仿真软件上先建立好。电路参数的要求：输入参数（系统图如下）：额定电压：220KV；负荷

2、F1：100+j42MVA；负荷处母线电压：17.25V；变压器B1：Un=360MVA，变比=18/220，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；变压器B2：Un=360MVA，变比=220/18，Uk％=14.3％，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1％；线路L1、L2：长度：100km，电阻：0.04Ω/km，电抗：0.3256Ω/km。发电机：按汽轮机默认参数2、按照实验要求设置系统元件参数：（1）、发电机参数设置：根据实验要求把发电机参数设置为“汽轮机默认参数”。然后需要注意的是，要把潮流节

3、点类型改为“平衡节点”这样仿真才能成功。其它都不要改动。其默认额定电压为18KV。（2）变压器B1参数设置：根据实验要求，B1变比为18/242。可以知道绕组1次侧额定电压为18KV，绕组2次侧额定电压为242KV。2次侧网络额定电压为220KV，根据变压器参数设置的关系，二次侧额定电压为网络电压的110%，可以得知2次侧网络额定电压。其它参数按照实验要求进行设置。（3）变压器B2参数设置：根据实验要求把变压器B2的参数进行设置。同样也是按照变压器1次侧与线路额定电压相等，2次侧为线路额定电压的1.1倍进行设置。（4）电流互感器参数设置：按照要求把电

4、流互感器的参数设置为220KV默认参数即可。（5）线路参数的设置：由于L2是故障相线路，先按照实验要求对两条线路进行参数设置，点击“220KV线路默认参数”即可。（6）负荷参数设置：（7）电压互感器参数设置（8）断路器参数设置3、网络元件参数设置完之后，按照实验要求进行仿真。得出潮流计算结果：利用已建立系统，在L2线路上进行故障点设置，当故障距离为80％时，分别完成以下内容（记录波形长度最少为故障前2周期，故障后5周期）：（1）设置故障类型为“单相接地短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形；根据实验要求进行故障的设置：电流互

5、感器输出波形：设置故障点出现时间为1s，故障时间为0.5s，这样我们就可以观察A相上的电流波形。由仿真结果可以看出来，在故障前，A相电流按照正弦波形进行运行。而在故障的时候，A相电流突然增加，且可以看出来，在故障刚开始时的纹波比较大，这时由于刚发生故障时，有一些非周期分量。周期分量依然呈正弦波形。而过了一定时间之后，波形开始稳定。且在刚开始时，有一个较大的冲击电流。在故障消除了，电流又逐渐恢复到原来的运行状态，且在刚稳定的前两个周期电流波形上也有很大的纹波电流。这与理论相差不多。电压互感器输出电压波形：出现故障的时间为1s时刻，故障持续时间为0.5s

6、。由仿真结果可以看出来，在还未出现故障之前，电压波形为正弦波形。而在1s时刻出现了故障，此时A相电压突然下降，且波动比较大。这对电力系统是相当不利的。且由仿真结果可以看出来，故障线路的点电压下降比较明显，而非故障线路电压下降缓慢一点，没有故障线路那么明显，这主要是由于两条线路是并联的，这样就会对另一条非故障线路有一定的影响。在故障刚消除的时候，又有一个较大的冲击电压，这是由于相当于刚接上一个电源，所以就有一个较大的冲击电压。在电压恢复前几个周期，电压波形有很大的纹波。（2）设置故障类型为“两相相间短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和C

7、VT的波形；进行故障类型设置：电流互感器输出电流波形：由仿真结果可以看出来，在故障前，电流波形呈正弦波形，而故障发生之后，故障相AB两相的电流波形突然增大，而非故障相C相得电流波形的幅值基本上没有发生变化，但是波形发生了一定的变形。且故障相AB两相电流波形还是依然相差120°。而在故障消除之后，故障相的电流波形又恢复到原来的状态。依然呈正弦波形，只是电流幅值是缓慢恢复到原来的电流幅值。在故障时根据IA=-IB。由仿真结果也可以看出来，AB两相电流，大小基本相等，而方向相反。电压互感器的电压波形：由仿真结果可以看出来，电压波形和单相短路时相差不多，也是

8、在故障发生之后，电压幅值开始下降，且开始时有一定的纹波。在故障消除之后，电压开始逐渐恢复到原来的电压幅值。（