电力分析课程设计.doc

目 录 一、摘要 1 二、课程设计目的 2 三、课程设计任务及工作量的要求 2 四、课程设计题目及要求 3 4.1课程设计题目 3 4.2设计任务及设计大纲 3 4.2.1各序等值电路及其参数 3 4.2.2各序等值电路的化简及其总等值阻抗 8 4.2.3单相直接接地短路 11 4.2.4两相直接接地短路 12 4.2.5正序定则 14 五、总结 16 六、参考文献 16 附录 17 附录A：完整的各序等值电路图 17 附录B：参数计算的程序 18 一、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。其中三相短路为对称短路，后三者为不对称短路。电力运行经验指出单相接地短路占大多数，因此分析与计算不对称短路具有非常重要意义。 　　　分析计算不对称短路方法很多，目前实际最常用的方法是对称分量法。而以对称分量法为核心的计算方法又可有解析法和计算机程序算法等，本论文的主要工作即介绍这两种计算方法。解析法，是将微分方程代数化、暂态分析稳态化、不对称转化为对称并叠加完成不对称故障的分析与计算。计算机程序算法是在形成三个序网的节点导纳矩阵后，对其应用高斯消去法求得故障端点等值阻抗，根据故障类型选用相应公式计算各序电流、电压，进而合成三相电流、电压。 　　　 关键字：单相接地短路，两相短路，两相接地短路，对称分量法，节点导纳矩阵 　　　 　　　 二、课程设计目的 　　　通过课程设计进一步提高学生的收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培养理论与实际应用结合的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题的能力，为以后的毕业设计与实际工作打下坚实的基础。 三、课程设计任务及工作量的要求 必须严格遵守国家的有关法律、法规、标准。 满足电力系统的基本要求（电能质量、可靠性、经济性、负荷等级） 必须从整个地区的电能分配、规划出发，确定整体设计方案。 要求学生初步掌握工程设计的程序和方法，特别是工程中用到的电气制图标准，常用符号，计算公式和编程技巧。 通过独立设计一个工程技术课题，设计应用软件，充分提高运用新技术、新信息、新技术成果和装置的能力。具体要求见各课题。 在设计过程中，要多思考，多分析，对设计计算内容和结果进行整理和总结。 完成《课程设计说明书》及相关的图，可以手写，可以计算机打印。 准备答辨。 　　　 四、课程设计题目及要求 4.1课程设计题目 题目：不对称故障分析与计算的程序设计 　　　电力系统发生不对称短路故障的可能性是最大的，本课题要求通过对电力系统分析不对称短路故障进行分析与计算，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择和继电保护等提供重要的依据。 （1）基础资料 电力系统简单结构图如图1所示。 　　 图1 电力系统结构图 　　　在K点发生不对称短路，系统各元件标幺值参数如下：（为简洁，不加下标*） 　　　发电机G1和G2：Sn120MVA，Un10.5kV，次暂态电动势标幺值1.67，次暂态电抗标幺值0.9，负序电抗标幺值0.45； 　　　变压器T1：Sn60MVA，UK%10.5 　　　变压器T2：Sn60MVA，UK%10.5 　　　线路L105km，单位长度电抗x1 0.4Ω/km，x03 x1, 　　　负荷L1：Sn60MVA，X11.2，X20.35 　　　负荷L2：Sn40MVA，X11.2，X20.35 　　　取SB120MVA和UB为所在级平均额定电压。 4.2设计任务及设计大纲 4.2.1各序等值电路及其参数 选择110kV为电压基本级，画出用标幺值表示的各序等值电路。并求出各序元件的参数（要求列出基本公式，并加说明） （1）各序等值电路： 正序： 负序： 零序： （2）各序元件参数： [1] 发电机G1的电抗标幺值： 发电机G1的正序电抗标幺值： 　　　发电机G1的负序电抗标幺值： 　　　因为变压器的连接方式为连接，所以零序网络与发电机是断开的，无零序电流流过，其零序电抗为0。 MATLAB程序如下： 　　　即发电机的正序电抗标幺值，负序电抗标幺值。 [2] 变压器T1、T2的电抗标幺值： 　　　变压器T1的正序电抗标幺值 　　　。 　　　变压器T1的负序电抗标幺值 　　　。 　　　变压器T1的零序电抗标幺值 　　　。 　　　因为变压器T1和变压器T2的参数一样，所以变压器T2的正序、负序、零序的电抗标幺值与变压器T1的正序、负序、零序电抗标幺值相等。 MATLAB程序如下： 　　　即变压器T1的正序电抗标幺值，负序电抗标幺值，零序电抗标幺值，变压器T2的正序、负序、零序的电抗标幺值与变压器T1的正序、负序、零序电抗标幺值相等。 [3] 电力线路l的电抗标幺值： 　　　电力线路l的正序