电力系统暂态分析课程设计.docx

PAGE \* MERGEFORMAT15 目录 1 课题概述…………………………………………………………………………1 1.1课题要求………………………………………………………………………1 1.2课题内容………………………………………………………………………1 1.3 课题目的………………………………………………………………………2 2短路故障分析……………………………………………………………………2 2.1 不对称故障的分析…………………………………………………………2 2.2对称分量法基本原理………………………………………………………2 2.3 两相短路故障分析…………………………………………………………4 2.4 短路电流计算步骤…………………………………………………………7 3方案设计…………………………………………………………………………9 3.1方案概述………………………………………………………………………9 3.2 课题设计图……………………………………………………………………4 4两相短路的仿真分析………………………………………………………10 4.1 PSCAD简介…………………………………………………………………10 4.2 两相短路故障的仿真 …………………………………… ………………10 5总结………………………………………………………………………………13 参考文献……………………………………………………………………………14 1课题概述 1.1 课题要求 （1）熟悉PSCAD软件； （2）编写短路计算流程图； （3）建立系统三相接线图的仿真过程； （4）得出仿真结果。 1.2 课题内容 某3机9节点电力系统单线图，如图2所示。基准功率为，不同电压等级下的输电线路典型参数（/km），如表1所示；发电机及负荷参数，如表2所示。注意双绕组变压器容量为100MVA，一次侧星接，直接接地，二次侧三角接；变压器两边电压等级不同，线路参数也应当不同。计算下列不对称故障情况下的故障电流和电压。节点buse6发生金属性两相短路故障。 图1.1 3机9节点电力系统单线图 具体参数如下 表1 不同电压等级下的输电线路典型参数（/km） 电压等级（kV） 110 220 330 500 750 正序电感/mH 132.5 127.4 105.1 89.17 85.35 零序电感/mH 397.5 382.2 315.3 273.9 267.5 正序电阻/ 8.05 7.05 4.64 1.96 1.22 零序电阻/ 35.2 32.3 26.2 18.28 27.29 正序电容/ 0.721 0.86 1.113 1.35 1.367 零序电容/ 0.586 0.605 0.763 0.92 0.93 正序阻抗角/（°） 76 80 82 86 87.4 零序阻抗角/（°） 70 75 75 78 72 表2 发电机及负荷参数 发电机及负荷 电压（kV） 有功（MW） 无功（MVar） 正序电抗 零序电抗 16.5 400 226.1 0.2 0.05 10.5 300 213.4 0.2 0.05 13.8 300 -11.2 0.2 0.05 220 312.5 125 220 225 75 220 250 87.5 1.3 课题目的 电力系统发生短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大常规计算之一，分析短路故障的参数更为重要。 目的如下： 1.通过课程设计, 使学生掌握电力系统三相短路计算的基本原理与方法； 2.掌握并能熟练运用PSCAD/MATLAB仿真软件； 3.采用PSCAD/MATLAB软件，做出系统三相接线图。 2 短路故障分析 电力系统故障表现各异，形式上又可分为短路故障、断线故障（非全相运行），按分析方法分为不对称故障、对称故障，对称故障一般指三相短路故障，不对称故障则包括不对称短路(单相短路接地、两相短路、两相短路接地)和非全相运行(单相断路、两相断路) 2种。电力系统发生短路时，伴随短路所发生的基本现象是：电流剧烈增加，线端处发生三相短路时，电流的最大瞬时值可能高达额定电流的10-15倍，从绝对值讲可达上万安培，甚至十几万安培。在电流急剧增加的同时，系统中的电压大幅度下降，例如系统发生三相短路时，短路点的电压将降到零，短路点附近各点的电压也将明显降低。 2.1不对称故障的分析 电力系统中发生不对称短路时，无论是单相接地短路、两相短路还是两相接地短路只是在短路点出现系统结构的不对称，而其它部分三相仍旧是对称的。根据对称分量法列a相各序电压方程式为：