电力系统分析-电力系统对称短路计算与仿真

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1、辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统对称短路计算与仿真（2）院（系）：专业班级：学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：15-07-06至15-07-17III本科生课程设计（论文）III本科生课程设计（论文）课程设计（论文）任务及评语院（系）：教研室：课程设计（论文）任务G11L122S2L14L2453G34S4L45T原始资料：系统如图，各元件参数如下：G1：无限大系统，VN=120kV；G3（额定运行）：SN=30MVA，VN=10.5kV，X=0.25；T:SN=31.5MVA，V

2、s%=10.5，k=10.5/121kV,△Ps=220kW,△Po=50kW,Io%=0.8；L12:线路长50km，电阻0.20Ω/km，电抗0.41Ω/km，对地容纳2.80×10-6S/km；L14:线路长70km，电阻0.18Ω/km，电抗0.4Ω/km，对地容纳2.90×10-6S/km；L24:线路长75km，电阻0.22Ω/km，电抗0.42Ω/km，对地容纳2.98×10-6S/km；L45:线路长30km，电阻0.2Ω/km，电抗0.41Ω/km，对地容纳2.78×10-6S/km；负荷：S2=30

3、MVA，：S4=18MVA，功率因数均为0.9.任务要求（节点4发生三相金属性短路）1计算各元件的参数；2画出完整的系统等值电路图；3计算短路点和其它各个节点的电压和支路电流；4忽略对地支路，计算短路点和其它各个节点的电压和支路电流；5在系统正常运行方式下，对各种不同时刻三相短路进行Matlab仿真；6将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。指导教师评语及成绩平时考核：设计质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20%论文质量60%答辩20%以百分制计算III本科生课程设计（论文）

4、摘要在电力系统运行过程中，时常会发生故障，且大多是短路故障。短路通常分为三相短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路。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发生通路的情况。产生短路的原因有很多，如元件损坏，气象条件恶化，违规操作等等。三相短路也成为对称短路，系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。三相短路电流计算是电力系统规划、设计、运行中必须进行的计算分析工作。目前，三相短路电流超标问题已成为困扰国内许多电网运行的关键问题。然而，在进行三相短路电流计算时，各设计、运行和研究部门采用的

5、计算方法各不相同，这就有可能造成短路电流计算结论的差异和短路电流超标判断的差异，以及短路电流限制措施的不同。本课程设计忽略线路电容和非旋转负载的并联导纳，不计电弧电阻，利用故障前节点电压，节点电阻和短路点电流，构成节点方程，求得短路后各节点电压和各支路电流。三相短路在电力系统中虽然发生的概率很低，但是一旦发生产生将会产生非常严重的后果。电力系统中设备的动稳定性和热稳定性校验，都是要以三相短路电流为依据。最后将利用MATLAB软件进行模拟仿真，得到电压和电流的关系。比较它们波形图之间的关系，然后总结出对称短路的特点。关键

6、词：对称短路；动稳定性；热稳定性；金属短路；节点方程III本科生课程设计（论文）目录第1章绪论11.1电力系统短路计算概述11.2本文设计内容2第2章电力系统对称短路计算原理32.1对称短路计算的基本假设32.2系统元件及等值网络32.3对称短路的计算方法及步骤5第3章电力系统三相短路计算73.1系统等值电路及元件参数计算73.2系统等值电路及其化简83.3对称短路计算12第4章短路计算的仿真144.1仿真模型的建立144.2仿真结果及分析15第5章总结17参考文献18III本科生课程设计（论文）第1章绪论1.1电力系

7、统短路计算概述《电力系统分析》是一门介绍电力系统稳态运行分析、故障分析和暂态过程分析的课程。电力系统分析的基础为电力系统潮流计算、短路故障计算和稳定计算。 在电力系统运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障（简称短路）。所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘损坏。此外运行人员在短路检修后未拆除地线就加电压等误操作也会引起短路故障。 短路问题是电力技术方面的基本问题之一。在发电厂、变电站以及整个电力系统的设计和运

8、行工作中，都必须事先进行短路计算，以此作为合理选择电气接线、确定限制短路电流措施等的重要依据。为此计算短路时各种运行参量（电流、电压等）是非常必要的。产生短路的原因很多主要有如下几个方面：(1)原件损坏，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，(2)气象条件恶化，例如雷电造成的闪络放电或避雷针动作，