电力系统横向故障分析实验..doc

电力系统分析 实验报告 一、实验目的 对电力系统各种短路现象的认识； 掌握各种短路故障的电压电流分布特点； 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 1．辐射形网络主接线系统的建立 输入参数（系统图如下）：额定电压：220KV；负荷F1：100+j42MVA；负荷处母线电压：17.25V； 变压器B1：Un=360MVA，变比=18/242，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 辐射形网络主接线图 建立实验电路图，按照实验要求设置系统元件参数。 2．短路实验波形分析 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： 电压、电流互感器输出波形(A、B、C三相的二次侧电压、电流)： 设置故障点出现时间为0.5s，故障时间为0.01s。由仿真结果图可以看出来，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。 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。 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CVT的波形； 根据实验要求进行故障的设置： 电压、电流互感器输出波形(A、B、C三相的二次侧电压、电流)： 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。 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A、B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A、B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。 （3）设置故障类型为“两相接地短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形； 对故障类型进行设置： 电压、电流互感器输出波形(A、B、C三相的二次侧电压、电流)： （4）设置故障类型为“三相短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形； 由仿真结果可以看出来，在AB两相发生接地短路故障时，两相电流波形都发生了变化，非故障相C相电流波形基本上没有发生变化。在故障消除之后，电流波形逐渐恢复到原来的电流波形。 进行故障类型设置： 电压、电流互感器输出波形(A、B、C三相的二次侧电压、电流)： 在系统发生三相故障时，非故障支路的电压和前面一样都有所下降，但是并没有减为0。而故障支路的三相电压迅速下降为0。在故障消除之后，电压幅值开始逐渐上升。且后来基本上稳定在原来的幅值。 （5）根据不同故障情况下电流电压输出波形，归纳各种情况下故障电流电压的特点。 答：由仿真结果可以知道，当系统发生不同故