电力系统对称故障计算及分析
实验六电力系统对称故障计算及分析
一、实验简介
本实验采用九节点电网模型进行，调用EMS中的“故障分析”高级应用功能。通过本实验，加深对较复杂系统故障计算的理解。
二、实验目的
1．掌握在仿真系统中设置故障。
2．对比不同地点相同故障下短路电流在电网中的分布状况。
三、实验内容
1. 对比线路三相短路前后各电气量的变化，掌握故障分量的换算。
2. 比较线路在不同地点三相短路时同一线路上故障电流的变化。
四、实验步骤及要求
启动仿真系统。运行桌面仿真系统启动文件，进入EMS下“工作平台”，在当前窗口下拉式菜单中依次执行“状态估计”、“故障分析”。在故障计算及分析中，有时需要考虑系统的接地方式，这就涉及到变压器中性点接地刀的操作。在仿真系统的“故障分析”窗口对接地刀的具体操作方法是：选中接地刀，按右键，选“执行中性点接地刀操作”，则原来断开的接地刀就闭合；执行同样操作，也能使原来闭合的接地刀就断开。可根据需要进行相应操作。
1.不同地点三相短路对比
打开九节点全网图，点击线路LineAto2并按下右键，在弹出的菜单项中选“设置故障”，在出现的窗口中“故障类型”栏选择“设置ABC三相短路”，故障位置在线路中部(50%)，故障持续时间设为50ms。按确定后，在菜单栏上选择“请求故障计算”，系统便进行故障计算。在当前“功率潮流”状态下点击“功率潮流”的下拉式菜单，分别选择“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，电网元件模型上便会出现相应的不同的值，观察记录下各状态下故障线路LineAto2的故障电流和各节点母线电压。
在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，返回基态潮流。此时再对线路LineBto2设置三相短路故障，具体操作方法和步骤与上一步相同，设置故障的信息也与上一步统一，以保证结果有较好的可比性。在线路
LineBto2上按右键，选择“设置ABC三相故障”，故障位置、持续时间设为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“请求故障计算”，系统便进行故障计算。
记录下各状态下故障线路LineBto2的故障电流、非故障线路LineAto2的线路电流、各节点母线电压。参考以下表格。
同理返回初始基态潮流后，对线路LineCto2做同样的故障设置。记录下各状态下故障线路LineCto2的故障电流、非故障线路LineAto2、非故障线路LineBto2的线路电流、各节点母线电压。
表1 母线电压
故障点电流
六、实验数据分析
首先要记录系统初始状态的潮流分布，以便与实验结果对比。
七、实验总结及实验报告
1．电网模型图
2．实验数据记录
3．实验结果的分析论证
4．实习总结和体会
八、问题
1．短路点与发电厂的距离会给短路电流带来什么影响？
2. 透过实验数据分析，某条线路发生三相短路故障的反应和其他线路发生三相短路故障对这条线路的影响反应一样吗？
附：
系统参数：
(1)功率基值：100WVA
(2)电压等级：
(3)平衡机：GEN1
实验七 电力系统不对称故障计算及分析
一、实验简介
本实验采用九节点电网模型进行，调用EMS 中的“故障分析”高级应用功能。通过本实验，加深对不对称故障现象的认识和理解。 二、实验目的
1. 让学生加深理解不对称故障的特点，对不对称故障后各相的电气量变化规律有初步和形象的认识。
2. 对比不对称故障与对称故障下的短路电流大小。
3. 对比不接地系统与接地系统的故障电流特点。
4. 对比不接地系统与接地系统的序网状况。 三、实验内容
1. 对比线路两相短路前后各故障相和非故障相的电气量的变化。
2. 比较线路在相同地点三相短路和两相短路时的短路电流的关系。
3. 比较线路在相同地点两相相间与两相接地短路时三序分量及特点。
4. 对比中性点不接地和中性点接地时，在线路相同地点发生单相接地，接地点故障电流的区别及各节点电压的分布状况。 四、实验步骤及要求
启动仿真系统。运行桌面仿真系统启动文件，进入EMS 下“工作平台”，在当前窗口下拉式菜单中依次执行“状态估计”、“故障分析”，在“故障分析”窗口下将所有接地刀合上。具体操作方法是：
选中接地刀，按右键，选“执行中性点接地刀操作”，则原来断开的接地刀就闭合。执行同样操作，也能使原来闭合的接地刀就断开。 1.实验项目及步骤
（1） 比较三相短路和两相短路故障电流是否满足(3)
d
(2)
d
I 23I 为便于实验，首先“调度员潮流”状态下分别断开2号、3号升压变高压侧断路器，构成单电源辐射线路。具体做法是：点击选中断路器，按右键，选“开关(刀闸)变位”，在弹出窗口中选“确定”，便完成操作。而后再进入“故障分析”。
在九节点全网图中对线路LineAto2设置两相故障：点击选中线路LineAto2，按右键，在出现的菜单项中选“设置故障”，在弹出的窗口中的“故障类型”选择“AB相短路”，故障位置在线路首端(50%)，故障持续时间设为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”，系统便进行故障计算。再点击菜单栏窗口中部“功率潮流”下拉式菜单，分别选择“故障A相”、“故障B相”。记录下故障线路LineAto2各相故障电流。
在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，再对线路LineAto2设置三相短路故障，故障位置在线路首端(50%)，故障持续时间设为50ms，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”后。再点击菜单栏中部“功率潮流”下的“故障A相”，记录下故障线路LineAto2各相的故障电流。表格自定。
故障点电流
（2）对比中性点不接地和中性点接地时，发生单相接地时的故障分量
第一步实验之前，确信各个中性点接地刀已闭合。
在九节点全网图中对线路LineAto2设置单相接地故障：按下右键，在出现的菜单项中选“设置故障”，在“故障类型”窗口选“A相接地短路”，故障位置距首端(50%)，故障持续时间均为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”，系统便进行故障计算。点击“功率潮流”下拉式菜单，从中选择“故障正序”、“故障负序”、“故障零序”、“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，观察并记录此时各个序网的节点电压、故障电流情况。
故障点电流
第二步实验之前，确信各个中性点接地刀已断开。
在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，再对线路LineAto2设置单相接地故障：按下右键，在弹出菜单项中选“设置故障”，在“故障类型”
窗口选“A相接地短路”，故障位置距首端(50%)，故障持续时间均为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”，系统便进行故障计算。点击“功率潮流”下拉式菜单，从中选择“故障正序”、“故障负序”、“故障零序”、“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，观察并记录此时各个序网的节点电压、故障电流情况。
故障点电流
五、实验数据记录
1. 详细准确记录故障条件，避免不一致的情况，否则实验结果受影响。
2. 对不对称短路，故障分量较多，注意分类记录故障电流序分量、电压序分量、电流相分量、电压相分量。还要记录下原始状态量。
六、实验数据分析
1. 初步验算各相故障电流，结合课本，观察是否符合故障特性。
2. 记录故障线路的各序电流，手算将序电流换算成相电流，看与系统计算
值是否一致。
七、实验总结及实验报告
1．电网模型图
2．实验数据记录
3．实验结果的分析论证
4．实习总结和体会
八、问题
1．有人认为发生不对称故障时，故障相电流是由各序电流合成的，因此相电流一定比序电流要大。对吗？为什么？
2. 对某一线路来说，在相同地点发生三相短路时的短路电流是否一定比发生两
相短路时的短路电流大？为什么？
初中物理电路故障分析--珍藏版
一、初中物理电路故障分析 1、电压表示数为零的情况 A 电压表并联的用电器发生短路 (一灯亮一灯不亮，电流表有示数) B 电压表串联的用电器发生断路 (两灯都不亮，电流表无示数) C 电压表故障或与电压表连线发生断路 (两灯都亮，电流表有示数) 2、电压表示数等于电源电压的情况 A 电压表测量的用电器发生断路 （两灯都不亮，电流表无示数） 注：此时不能把电压表看成断路，而把它看成是一个阻值很大的电阻同时会显示电压示数的用电器，由于电压表阻值太大，根据串联电路分压作用，电压表两端几乎分到电源的全部电压，电路中虽有电流但是很微弱，不足以使电流表指针发生偏转，也不足以使灯泡发光。如果题目中出现“约”、“几乎”的字眼时，我们就锁定这种情况。 B 电路中旁边用电器发生短路 （一灯亮一灯不亮，电流表有示数） 总结：如图，两灯泡串联的电路中，一般出现的故障问题都是发生在用电器上，所以通常都有这样一个前提条件已知电路中只有一处故障，且只发生在灯泡L1或L2上。 若两灯泡都不亮，则一定是某个灯泡发生了断路，如果电压表此时有示数，则一定是和电压表并联的灯泡发生了断路，如果电压表无示数，则一定是和电压表串联的灯泡发生了断路。此两种情况电流表均无示数。 若一个灯泡亮另一个灯泡不亮，则一定是某个灯泡发生了短路，如果电压表此时有示数，则一定是和电压表串联的灯泡发生了短路，如果电压表此时无示数，则一定是和电压表并联的灯泡发生了短路。此两种情况电流表均有示数 3、用电压表电流表排查电路故障 A、用电压表判断电路故障，重要结论：电压表有示数说明和电压表串联的线路正常，和电压表并联的线路有故障。若电路中只有一处故障则电压表无示数时，和电压表并联的线路一定正常。
电力系统对称故障计算及分析
实验六电力系统对称故障计算及分析 一、实验简介 本实验采用九节点电网模型进行，调用EMS中的“故障分析”高级应用功能。通过本实验，加深对较复杂系统故障计算的理解。 二、实验目的 1．掌握在仿真系统中设置故障。 2．对比不同地点相同故障下短路电流在电网中的分布状况。 三、实验内容 1. 对比线路三相短路前后各电气量的变化，掌握故障分量的换算。 2. 比较线路在不同地点三相短路时同一线路上故障电流的变化。 四、实验步骤及要求 启动仿真系统。运行桌面仿真系统启动文件，进入EMS下“工作平台”，在当前窗口下拉式菜单中依次执行“状态估计”、“故障分析”。在故障计算及分析中，有时需要考虑系统的接地方式，这就涉及到变压器中性点接地刀的操作。在仿真系统的“故障分析”窗口对接地刀的具体操作方法是：选中接地刀，按右键，选“执行中性点接地刀操作”，则原来断开的接地刀就闭合；执行同样操作，也能使原来闭合的接地刀就断开。可根据需要进行相应操作。 1.不同地点三相短路对比 打开九节点全网图，点击线路LineAto2并按下右键，在弹出的菜单项中选“设置故障”，在出现的窗口中“故障类型”栏选择“设置ABC三相短路”，故障位置在线路中部(50%)，故障持续时间设为50ms。按确定后，在菜单栏上选择“请求故障计算”，系统便进行故障计算。在当前“功率潮流”状态下点击“功率潮流”的下拉式菜单，分别选择“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，电网元件模型上便会出现相应的不同的值，观察记录下各状态下故障线路LineAto2的故障电流和各节点母线电压。 在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，返回基态潮流。此时再对线路LineBto2设置三相短路故障，具体操作方法和步骤与上一步相同，设置故障的信息也与上一步统一，以保证结果有较好的可比性。在线路 LineBto2上按右键，选择“设置ABC三相故障”，故障位置、持续时间设为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“请求故障计算”，系统便进行故障计算。
电力系统不对称故障的分析计算
第八章 电力系统不对称故障的分析计算 主要内容提示: 电力系统中发生的故障分为两类:短路与断路故障。短路故障包括:单相接地短路、两相短路、三相短路与两相接地短路;断路故障包括:一相断线与两相断线。除三相短路外,均属于不对称故障,系统中发生不对称故障时,网络中将出现三相不对称的电压与电流,三相电路变成不对称电路。直接解这种不对称电路相当复杂,这里引用120对称分量法,把不对称的三相电路转换成对称的电路,使解决电力系统中各种不对称故障的计算问题较为方便。 本章主要内容包括:对称分量法,电力系统中主要元件的各序参数及各种不对称故障的分析与计算。 §8—1 对称分量法及其应用 利用120对称分量法可将一组不对称的三相量分解为三组对称的三序分量(正序分量、负序分量、零序分量)之与。 设c b a F F F ? ? ? 为三相系统中任意一组不对称的三相量、可分解为三组对称的三序分量如下: ()()()()()()()()() 021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ? ? ? ? ? ? ? ? ? ???++=++=++= 三组序分量如图8-1所示。 正序分量: ()1a F ?、()1b F ? 、()1c F ? 三相的正序分量大小相等,彼此相位互差120°,与系统正常对称运行方式下的相序相同,达到最大值的顺序a →b →c, 在电机内部产生正转磁场,这就就是正序分量。此正序分量为一平衡的三相系统,因此有:()()11b a F F F ? ?? ++ 负序分量:()2a F ? 、()2b F ? 、()2c F ? 三相的负序分量大小相等,彼此相位互差°,与系统正 常对称运行方式下的相序相反,达到最大值的顺序a →c →b,在电机内部产生反转磁场,这就就是负序分量。此负序分量为一平衡的三相系统,因此有:()()()222c b a F F F ? ??++=0。 零序分量:()0a F ? 、()0b F ? 、()0c F ? 三相的零序分量大小相等,相位相同,三相的零序分量同时达到最大值,在电机内部产生漏磁,其合成磁场为零。这就就是零序分量。 如果以a 相为基准相,各序分量有如下关系: 图 8-1 三序分量 F c(0) ·零序 F b(0) ·F a(0) ·120° 120° 120° 正序 F b(1) · F a(1) · F c(1) ·ω 120° 120° 120° 负序 F a(2) · F c(2) ·F b(2) ·ω
电力系统故障录波数据分析.
研究与开发 年第期 6 电力系统故障录波数据分析 邵玉槐 许三宜 何海祥 丁周方 (太原理工大学电气与动力工程学院,太原 030024 摘要电力系统故障录波数据是电力系统故障分析和保护动作判据的重要依据。本文提出了据电力系统故障录波数据完善了频率分析、谐波分析、故障定位的数学分析方法。采用 java 编程语言完成部分过程的编制工作。同时针对目前双端测距存在的伪根问题,提出了一种新的求解过程。 关键词:电力故系统故障分析;故障录波数据;双端测距 Power System Fault Recorder Data Analysis Shao Y uhuai X u Sa nyi He Haixiang Ding Zhoufang (College of Electrical and Power Engineering, Taiyuan University of Technology, Taiyuan 030024 Abstr act The power system fault recorder data provides the important basis for fault analysis and protective operating criterion. The paper improved frequency measurement mathematical analysis algorithm and harmonic analysis mathematical
analysis algorithm as well as fault location mathematical analysis algorithm by use of those data. Using java programming language as development tools and accomplish some function. At the same time, the paper proposes a new solving process aiming at false roots in two-terminal fault location. Key words :power system fault analysis ; fault recorder data ; two-terminal fault location 1引言 电力系统故障录波系统是电力系统发生故障及振荡时能自动记录的一种系统或一种装置。近年来, 不同类型的故障录波器已在电力系统中得到广泛应用, 所记录的各种故障录波数据为电力系统故障分析及各种保护动作行为的分析和评价提供了数据来源和依据。 目前,电网调度端已能通过专用网或电话网将电网故障录波数据集中到一起,但如何有效管理和利用这些信息进行必要的故障分析、保护动作行为评价及故障测距等并没有统一的标准 [1]。 2系统总体设计 java 的最大优势就是跨平台,通俗地说可以用于各种操作系统,本系统是以java 为平台开发的基于 IEEE 标准的 COMTRADE 数据格式的面向对象的可视化程序,下面简单说一下设计思路: (1数据采用的格式 目前故障录波器基本上采用 IEEE 的 COMTRADE 标准。每个 COMTRADE 记录都有一组 4个与其相关的文件,其中 CFG 和 DA T 文件有严格的格式,用于存储通道数据和相关解释信息; HDR 没有固定格式。 COMTRADE 文件遵循固定的记录格
电力系统故障分析
1故障类型 电力系统的线路故障总的来说可以分为两大类：横向故障和纵向故障。横向故障是指各种类型的短路，包括三相短路、两相短路、单相接地短路及两相接地短路。三相短路时，由于被短路的三相阻抗相等，因此，三相电流和电压仍是对称的，又称为对称短路。其余几种种类型的短路，因系统的三相对称结构遭到破坏，网络中的三相电压、电流不再对称，故称为不对称短路。运行经验表明，电力系统各种短路故障中，单相短路占大多数，约为总短路故障数的65%，三相短路只占5%～10%。三相短路故障发生的几率虽然最小，但故障产生的后果最为严重，必须引起足够的重视。此外，三相对称短路计算又是一切不对称短路计算的基础。纵向故障主要是指各种类型的断线故障，包括单相断线、两相断线和三相断线。 2对称分量法和克拉克变换 2.1对称分量变换 三相电路中，任意一组不对称的三相相量都可以分解为三组三相对称的分量，这就是所谓的“三相相量对称分量法”。对称分量法是将不对称的三相电流和电压各自分解为三组对称分量，它们是： （1） 正序分量：三相正序分量的大小相等，相位彼此相差2pi/3，相序与系统正常运行方 式下的相同； （2） 负序分量：三相负序分量的大小相等，相位彼此相差2pi/3，相序与正序相反； （3） 零序分量：三相零序分量的大小相等，相位相同。 为了清楚起见，除了仍按习惯用下标a 、b 和c 表示三个相分量外，以后用下标1、2、0分别表示正序、负序和零序分量。设. a F 、. b F 、. c F 分别代表a 、b 、c 三相不对称的电压或电流相量，. 1a F 、. 2a F 、. 0a F 分别表示a 相的正序、负序和零序分量；. 1b F 、. 2b F 、. 0b F 和 .1c F 、.2c F 、. 0c F 分别表示b 相和c 相的正、负、零序分量。 通常选择a 相作为基准相，不对称的三相相量与其对称分量之间的关系为： ..21..2 2..01113111a a a b a c F F a a a a F F F F ???? ??? ? ? ? ?= ? ? ? ? ? ??? ? ????? 式中，运算子120j a e = ，2240j a e = ，且有31a =，2310a a ++=； 我们令 2211111a a S a a ?? ?= ? ??? 称为对称分量变换矩阵。我们有： 120abc F SF = 它的逆
电力系统发生简单不对称短路时电流的计算(00001)
毕业论文（设计） 届电气工程及其自动化专业班级 题目电力系统发生简单不对称短路时电流的计算姓名学号 指导教师职称讲师 二ОО三年月日
内容摘要 随着电力事业的快速发展,电力电子新技术得到了广泛应用,出于技术、经济等方面的考虑,500KV及以上的超高压输电线路普遍不换位,再加上大量非线性元件的应用’电力系统的不对称问题日益严重。因此电力系统不对称故障分析与计算显得尤为重要。 基于对称分量法的基本理论，对称分量法采取的具体方法之一是解析法，即把该网络分解为正、负、零序三个对称序网，这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。计算机程序法。通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵，然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算,即可求得故障点的等值阻抗。最后根据故障类型选取相关公式计算故障处个序电流，电压，进而合成三相电流电压。 进行了参数不对称电网故障计算方法的研究。通过引计算机算法，系统介绍电网参数不对称的计算机算法方法。根据断相故障和短路故障的特点，通过在故障点引入计算机算法，给出了各种断相故障和短路故障的仿真计算。此方法以将故障电网分为对称网络不对称网络两部分，在程序法则下建立起不对称电网故障计算统一模型，根据线性电路的基本理论,并借助于相序参数变换技术完成故障计算。 关键词:参数不对称;电网;故障计算
Abstract With the rapid development of power industry ,power electronic technology has been widely used;For technical and economic consideration ,500kV and above transmission lies are generally not transposition ,together with the application of a large number of nonlinear ,the power system the growing problem of asymmetry .therefore ,asymmetric power system fault analysis and calculation is very important . Based on the basic theory of symmetry is one of the specific method to resolve the law ,that to the network is decomposed into positive,negative and zero sequence network of the three symmetric sequence ,these three groups of symmetry by symmetry sequence components,respectively Decomposition of three-phase https://www.360docs.net/doc/1916808872.html,puter procedure .Sequence of three computer -based network node admittance matrix,and then use the appropriate formula by Gauss elimination method for data on their operations,one can fault endpoint equivalent impedance.Finally,select the associated fault type fault Department calculated the sequence current voltage,and then synthesis of three-phase voltage and current. Parameters were calculated asymmetry of power failure.By means of a computer algorithm,the system describes a computer algorithm for asymmetric network parameters method.And under short circuit fault in the characteristic of the point of failure through the introduction of computer algorithms,given the various short-circuit fault and the simulation.This method to the fault network is divided into two symmetrical parts of the network and not the network,rules of procedure established under the unified model of asymmetric fault calculation,according to the basic theory of linear circuits,and with the help transform the completion of the order parameter phase fault calculation. Key Words: Parameters of asymmetry,power, fault calculation
电力系统发生不对称短路故障分析
摘要 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。 关键字：标么值；等值电路；不对称故障
目录 一、基础资料 (3) 二、设计内容 (3) 1.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。 (3) 2.化简各序等值电路并求出各序总等值电抗。 (6) 3.K处发生单相直接接地短路，列出边界条件并画出复合相序图。求出短路电流。 (7) 4.设在K处发生两相直接接地短路，列出边界条件并画出复合相序图。求出短路电 流。 (9) 5.讨论正序定则及其应用。并用正序定则直接求在K处发生两相直接短路时的短路电 流。 (11) 三、设计小结 (12) 四、参考文献 (12) 附录 (12)
一、基础资料 1. 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：S n =120MV A ，U n =10.5kV ，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：S n =60MV A ，U K %=10.5 变压器T2：S n =60MV A ，U K %=10.5 线路L=105km ，单位长度电抗x 1= 0.4Ω/km ，x 0=3 x 1, 负荷L1：S n =60MV A ，X 1=1.2，X 2=0.35 负荷L2：S n =40MV A ，X 1=1.2，X 2=0.35 取S B =120MV A 和U B 为所在级平均额定电压。 二、设计内容 1.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） 在产品样本中，电力系统中各电器设备如发电机、变压器、电抗器等所给出的都是标么值，即以本身额定值为基准的标么值或百分值。 计算系统各元件表么值（取基准容量：120B S MVA =；基准电压：B av U U =（kv ））
电力系统不对称短路计算..
目录 目录 (1) 1课程设计任务 0 1.1设计题目 0 1.2设计要求 0 1.3题目要求分析 (1) 1.3.1序网络的制定及标幺值的计算 (1) 1.3.2复合序网的绘制 (1) 1.3.3短路点入地电流及A相电压有名值的计算 (1) 1.3.4发电机侧线路流过的各相电流有名值的计算 (1) 2对称分量法在不对称短路计算中的应用 (2) 2.1不对称分量的分解 (2) 2.2序阻抗的概念 (3) 2.3对称分量法在不对称短路计算中的应用 (4) 3简单不对称短路的分析 (6) 3.1单相（a相）接地短路 (6) 3.2两相（b相和c相）短路 (7) 3.3两相（b相和c相）短路接地 (7) 4电力系统不对称短路计算解题过程 (8) 4.1计算网络各元件序参数标幺值 (8) 4.2制定正、负、零序网并计算各序组合电抗及电源组合电势 (9) 4.2.1系统各序等值网络 (9) 4.2.2计算各序组合电抗及电源组合电势 (10) 4.3计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值 (11) 4.4计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值 (12) 总结 (14) 参考文献 (15)
电力系统不对称短路计算 1课程设计任务 1.1设计题目 3、系统接线如下图，线路f 处发生金属性B、C 相接地短路。已知各元件参数为： 发电机G： S =60MVA, V =10.5KV，X ″=0.2, X =0.25，E″=11KV； N N d 2 变压器T-1： S =60MVA, Vs（%）=10.5， K =10.5 / 115kV； N T1 变压器T-2： S =60MVA, Vs（%）=10.5， K =115 / 10.5kV； N T2 线路L：长L=90km, X =0.4Ω/km,X =3.5X ； 1 0 1 负荷LD：S =40MVA，X =1.2, X =0.35。 LD 1 2 选取基准功率S=60M V A，基准电压为平均额定电压。 B 1.2设计要求 （1）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。 （2）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。 （3）计算短路点的入地电流有名值和A 相电压有名值。 （4）计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名
基于Matlab的电力系统故障分析与仿真
基于Matlab的电力系统故障分析与仿真 摘要：本文介绍了MATLAB软件在电力系统中的应用，以及利用动态仿真工具Simulink 和电力系统工具箱PSD进行仿真的基本方法。在仿真平台上，以单机—无穷大系统为建模对象，通过选择模块，参数设置，以及连线，对电力系统的多种故障进行仿真分析。同时，设计一个GUI图形界面，将仿真波形清晰地显示在界面上以便比较和分析。结果表明，仿真波形基本符合理论分析，说明了MATLAB是电力系统仿真研究的有力工具。 关键词：电力系统；仿真；故障；MATLAB；GUI Abstract：This paper introduces the applications of MATLAB in power system analysis, and the basic simulation method of taking use of Simulink and PSD. On MATLAB simulation platform, take a single machine-infinite-bus system as modeling objects, by selecting the module, parameter settings, and connecting modules to simulate and analyse various fault of power system. At the same time, in order to facilitate comparison and analysis simulation waveform, design a GUI for showing waveform clearly. The results show that the simulation waveform in line with theoretical analysis, indicates that MATLAB is a powerful tool for researching simulation of power system. Keywords：PowerSystem; Simulation; Fault; Matlab; GUI 0 前言[1,2] 随着电力工业的发展，电力系统规划、运行和控制的复杂性亦日益增加，电力系统的生产和研究中仿真软件的应用也越来越广泛。现在，我们主要使用的电力系统仿真软件有：EMTP程序，用于电力系统电磁暂态计算，电力系统暂态过电压分析，暂态保护装置的综合选择等。PSCAD／EMTDC程序，典型应用是计算电力系统遭受扰动或参数变化时，参数随时间变化的规律。PSASP，其功能主要有稳态分析、故障分析和机电暂态分析。还有MathWorks公司开发的MATLAB软件。在MATLAB中，电力系统模型可以在Simulink 环境下直接搭建，也可以进行封装和自定义模块库，充分显现了其仿真平台的优越性。更重要的是，MATLAB提供了丰富的工具箱资源，以及大量的实用模块，使我们可以更加深入地研究电力系统的行为特性。本篇论文将在熟练掌握MATLAB软件的基础上，对电力系统的故障进行建模、仿真、分析，并且设计一个GUI图形用户界面来反映故障波形。 1 MATLAB简介[3] MATLAB有强大的运算绘图能力，给用户提供了各种领域的工具箱，而且编程语法
电力系统对称故障分析计算-东北电力大学精品课程展示
7 电力系统对称故障分析计算 7. 1 习题 1) 电力系统短路的类型有那些？那些类型与中性点接地方式有关？ 2）什么是横向故障？什么是纵向故障？ 3）短路有什么危害？ 4）无限大容量电源的含意是什么？ 5）什么是最恶劣的短路条件？ 6）什么是冲击电流？什么是冲击系数？ 7）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路周期分量是否衰减？ 8）无限大容量电源供电系统发生对称三相短路是否每一相都出现冲击电流？ 9）什么是无限大容量电源供电系统短路电流最大有效值？如何计算？ 10）无限大容量电源供电系统短路电流含那些分量？交流分量、直流分量都衰减吗？衰减常数如何确定？ 11）用瞬时值计算公式说明t=0时周期分量与非周期分量的关系。 12）下图为长方形超导线圈长lm，宽1m，处于均匀磁场B0中，其线圈平面与磁场B0垂直时闭合开关k，此时超导线圈的磁链是多少？线圈转90○时，磁链又是多少？ k 图7- 1 习题7-12 13）为什么设定发电机电流、电压、磁链的正方向？每个回路的电流、电压和各绕组磁链的正方向、绕组轴线正方向如何规定？ 14）写出a相回路的瞬态电压方程（考虑其它绕组对a相回路的互感）。
15）（7-1）式回路方程与磁链方程（7-2）式什么关系？ 16）（7-1）式回路方程是否可解？为什么？ 17）哪些电感系数不变化？为什么不变化？ 18）什么是磁链？什么是一个绕组的自磁链？什么是绕组之间的互磁链？ 什么是一个绕组的总磁链？ 19）什么是综合相量？在派克变换中的作用是什么？ 20）什么是派克变换矩阵？为什么进行克变换？电流、电压、磁链的派克变换矩阵是否相同？ 21）派克变换矩阵中的θ角是什么角？ 22）以知a ，b ，c 三相电压u t a =+1sin()ωα，u t b =+-11200 sin()ωα， u t c =++11200sin()ωα，求d ，q ，0轴电压。 23）读者自己对磁链方程（7-2）式到（7-9）和回路方程（7-1）式到（7-8）式的做一次派克变换推导。明确体验（7-2）式中的电感系数已变成常数。 24）如何由派克方程导出发电机稳态电压方程？什么是虚构电势&E Q ？它有什么作用？如何 计算？ 25）如何依据发电机稳态电压方程画稳态相量图？ 26）已知发电机正常运行于额定参数P N =100MW ，cos φ=0.85， U N =10.5kV ，X d =1，X q =0.7，R =0下，求发电机空载电势E q 并画相量图。 27）短路后，定子绕组、转子励磁绕组都含有哪些电流分量？各按什么时间 常数衰减？ 28）&'E ，'E q 各是什么电势？两者有什么关系？'E q ||0、'E q 0、'E q 、E q ||0电势 是什么关系？ 29）不计阻尼时，定子直流分量电流, 励磁绕组基频交流电流分量按什么时间常数衰减？励磁绕组直流电流，定子二倍频交流电流分量按什么时间常数衰减？ 30）''&E ，''E q ，''E d 各是什么电势？三者有什么关系？''E q 短路前后是否 变化？''E q ||0与''E q 是否相等？''E q ||0与E q ||0什么关系？''E q ||0值在空载下短路与负载下短路是否一样？
电力系统故障分析
电力系统故障分析 1 故障基础知识 电力系统的故障一般分为简单故障和各种复杂故障。简单故障是指电力系统正常运行时某一处发生短路或断线故障的情况，其又可分为短路故障（横向故障）和断线故障（纵向故障），而复杂故障则是指两个或两个以上简单故障的组合。短路故障有4种类型：三相短路（(3)K ）、两相短路（(2)K ）、单相接地短路（(1)K ）和两相短路接地（(1.1)K ）；断线故障分为一相断线和两相断线。其中发生单相接地短路故障的概率最高，占65%。在本次设计中，对这六种故障都进行了建模仿真，由于单相接地短路故障发生的几率最高，因此本文将该故障作为典型例子来分析建模仿真过程。 2 单相短路接地故障分析 假设系统短路前空载，短路模拟图如图1所示。 图1 单相接地短路 当系统中的f 点发生单相（A 相）直接短路接地故障时，其短路点的边界条件为A 相在短路点f 的对地电压为零，B 相和C 相从短路点流出的电流为零，即： 00fA fB fC U I I === 将式子（1）转换成各个序分量之间的关系。对于0fA U =，有如下关系： (1)(2)(0)0fA fA fA fA U U U U =++= 根据0fB fC I I ==可以得出： 2(1)2(2)(0)111103311 10fA fA fA fA fA fA fA I I a a I I a a I I I ?????? ??????????==???????????? ???????????????? 于是，单相短路接地时，用序分量表示的边界条件为： (1)(2)(0)(1)(2)(0) fA fA fA fA fA fA fA U U U U I I I ?=++=?? ==?? (1) (2) (3)
电路故障分析总结归纳1
电路故障分析总结归纳 如果电压表有示数，说明电压表的两个接线柱与电源两极间连接良好，并且电压表没被短路，如果电流表有示数，说明电流表所在电路是通路，电路故障很可能是某处短路。 一、开路的判断 1、如果电路中用电器不工作（常是灯不亮），且电路中无电流，则电路开路。 2、具体到那一部分开路，有两种判断方式： ①把电压表分别和各处并联，则有示数且比较大（常表述为等于电源电压）则电压表两接线柱之间的电路开路（电源除外）； ②把电流表分别与各部分并联，如其他部分能正常工作，电流表有电流，则当时与电流表并联的部分断开了。（适用于多用电器串联电路） 二、短路的判断 1、串联电路或者串联部分中一部分用电器不能正常工作，其他部分用电器能正常工作，则不能正常工作的部分短路。 2、把电压表分别和各部分并联，导线部分的电压为零表示导线正常，如某一用电器两端的电压为零，则此用电器短路。 ※根据近几年中考物理中出现的电路故障，总结几条解决这类问题的常用的主要判断方法： “症状”1：用电器不工作。诊断： （1）若题中电路是串联电路，看其它用电器能否工作，如果所有用电器均不能工作，说明可能某处发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器被短路了。 （2）若题中电路是并联电路，如果所有用电器均不工作，说明干路发生了断路；如果其它用电器仍在工作，说明该用电器所在的支路断路。 “症状”2：电压表示数为零。诊断： （1）电压表的两接线柱到电源两极之间的电路断路； （2）电压表的两接线柱间被短路。
“症状”3：电流表示数为零。诊断： （1）电流表所在的电路与电源两极构成的回路上有断路。 （2）电流表所在电路电阻非常大，导致电流过小，电流表的指针几乎不动（如有电压表串联在电路中）。 （3）电流表被短路。 “症状”4：电流表被烧坏。诊断： （1）电流表所在的电路与电源两极间直接构成了回路，即发生了短路。 （2）电流表选用的量程不当。 三、归纳： 串联电路中，断路部位的电压等于电源电压，其它完好部位两端电压为0V. 串联电路中，短路部位的电压等于0V，其它完好部位两端有电压，且电压之和等于电源电压。 不管“短路、断路”成因是多么复杂，其实质却很简单，我们可以认为“短路”的用电器实质就是电阻很小，相当于一根导线，“断路”的用电器实质就是电流无法通过相当于断开的电键。在分析中用导线代替“短路”的用电器，用断开的电键代替“断路”的用电器，往往会收到意想不到的效果。 形成故障的原因很多，比如“短路”有可能是用电器两个接线柱碰线造成，也可能是电流过大导致某些用电器内部击穿，电阻为零；“断路”有可能是导线与用电器接触不良造成，也可能是电流过大将用电器某些部分烧断造成。
电路及电路故障分析与考题汇总1
初中电路分析问题及考题汇编 电路分析 一、方法介绍 1.电路简化 这是电路分析中的一个非常重要的步骤，只有把比较复杂的电路简化才能进行电路的分析。对于电路的简化概括为一下几种方法： ⑴对于电路中存在的电流表，由于其电阻极小，因此可以用导线将其取代； ⑵对于电路中存在的电压表，由于其电阻极大，因此可以看作断路而直接将电压表去掉； ⑶对于电路中存在的短路、断路的这部分电路，由于实际没有电流通过，因此也可以直接将该部分电路去掉； ⑷对于电路出现的导线端点可以不经电源、用电器、等任意移动； ⑸对于电路中出现的滑动变阻器，可以看作是有两个定值电阻组成的电路。 经过以上几种电路简化后，电路就会变得比较简单，容易识别出是并联还是串联，明确各用电器的关系，接下去进行第二个步骤是电表的对应。 2.电表对应 经过电路简化后，电路中基本只出现电源、用电器，电路显得比较简单，把刚才去掉的电表复原上去，。 3.电路判断 根据题目要求对简化后、电表复原后的电路，结合串并联电路的知识、综合题意进行判断，比如电表的测量分析、电路连接的分析、电路故障的分析、动态电路各电表的示数变化情况等。 二、典型例题分析：（注：以下分析电压表和电流表分别用“A表、V表”代替） 例1如图1-1所示的电路，开关S闭合后，判断电路的连接情况及各电表的测量对象。 例2如图2-1所示的电路，分析开关S闭合前后A表和V表的变化情况。 例3如图3-1所示，判断V表的测量对象。 例4如图4-1所示，滑动变阻器的滑片P向右移动时，各电表示数变化情况。
例5在图5所示的电路中,电源电压不变。闭合电键K，电路正常工作。 一段时间后，发现其中一个电压表示数变大，则（） A．灯L可能变亮 B．灯L亮度可能不变 C．电阻R可能断路 D．电阻R可能短路 例6如图6-1所示，电源电压保持不变，闭合开关S，滑片P向右移动， 各电表的变化情况怎样。 分析：本题是一个比较复杂、综合的电路分析题。首先根据电路的简化原则，进行如图6-2所示的简化，把虚线框内的部分电路去掉，变成如图6-3所示的电路，很明显灯L与滑动变阻器的连接方式是并联，再把各电表进行对应，A1测滑动变阻器的电流，A2测干路电流，V表测并联电路的路端电压，最后判断，当滑片向右移动是变阻器的阻值变大，则A1和A2均变小，V表示数不变。 三、对应演练： 1. 在图7中，灯泡L1和灯泡L2是_ _ __联连接的。当电键K断开时，电压表的示数将________；电流表A1的示数将__________，电流表A2的示数将__________ (选填“增大”、“不变”或“减小”)。 2.在如图8所示的电路中，当电键K断开时，电阻R1与R2是________联连接的。电键K闭合时，电压表的示数将________(选填“变小”、“不变”或“变大”)。 3. 在如图9所示的电路中，当电键K闭合后，电路中A表、V表及灯泡亮度的变化情况。 4. 在如图所示的电路中，电源电压不变。闭合电键K后，灯L1、L2都发光。一段时间后，其中一灯突然熄灭，而电流表、电压表的示数都不变，则产生这一现象的原因可能是（）A．灯L1短路 B．灯L2短路 C．灯L1断路 D．灯L2断路 5. 如图所示，闭合电键K，当滑动变阻器的滑片P向右移动时，电流表的示数将_______，电压表的示数将 (选填“变小”、“不变”或“变大”)。
1电力系统短路故障的分类
简答： 1.电力系统短路故障的分类、危害、以及短路计算的目的是什么? ２.无限大容量电源的含义是什么?由这样电源供电的系统，三相短路 时,短路电流包含几种分量?有什么特点？ 3.什么叫起始次暂态电流(I")?计算步骤如何? k的4.冲击电流指的是什么?它出现的条件和时刻如何?冲击系数imp 大小与什么有关? 5.在计算1＂和imp i时，什么样的情况应该将异步电动机（综合负菏)作为电源看待?如何计算? 6．什么是短路功率(短路容量)？如何计算?什么叫短路电流最大有效 值?如何计算? 7．网络变换和化简主要有哪些方法?转移电抗和电流分布系数指的是 什么? 8．运算由线是在什么条件下制作的?如何制作？ 9．应用运算曲线法计算短路电流周期分量的主要步骤如何？ 什么是对称分量法?ＡBC分量与正序、负序、零序分量具有怎样的关 系? １０.如何应用对称分量法，分析计算电力系统不对称短路故障? 11.电力系统各元件序参数的基本概念如何？有什么特点? １2．电力系统不对称故障(短路和断线故降)时，正序、负序、零序 等值电路如何制定?各有何特点? 1３．试述电力系统不对称故障(短路和断线故障）的分析计算步骤. 14.何谓正序等效定则? 15.电力系统发生不对称故障时，何处的正序电压、负序电压、零序 电压最高？何处最低? 1．什么叫电力系统的运行稳定性?如何分类?主要研究内容是什么? 2.试简述发电机组的额定惯性时间常数及其物理含义。
3.试简述Eq 为常数时简单电力系统功角特性方程的基本形式(隐极机和凸极机)。 ４.何为电力系统静态稳定性？ ５．简单电力系统静态稳定的实用判据是什么？ ６.何为电力系统静态稳定储备系数和整步功率因数？ ７.提高电力系统静态稳定性的措施主要有哪些? 8．何为电力系统的暂态稳定性? 9．提高电力系统瞬态稳定的措施有哪些？并简述其原理。 1．已知某发电机短路前在额定条件下运行，额定电流 3.45N KA I =,N COS ?=０.8、d X ''＝0．125。试求突然在机端发生三相 短路时的起始次暂态电流''I 和冲击电流有名值。(取 1.8=i m p K ) 2．如图所示电力系统,试分别作出在k1， ｋ2, K3点发生不对称故障时的正序、负序、零序等值电路，并写出,,1 20X X X ∑∑∑的表 达式。（取0m X ≈∞) 3. 图示电力系统,在k 点发生单相接地故障，试作正序、负序、零序 等值电路.
电力系统不对称短路计算..
目录 目录 (1) 1 课程设计任务 (1) 1.1 设计题目 (1) 1.2 设计要求 (1) 1.3 题目要求分析 (2) 1.3.1 序网络的制定及标幺值的计算 (2) 1.3.2 复合序网的绘制 (2) 1.3.3 短路点入地电流及A相电压有名值的计算 (2) 1.3.4发电机侧线路流过的各相电流有名值的计算 (2) 2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 (3) 2.1 不对称分量的分解 (3) 2.2 序阻抗的概念 (4) 2.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 (5) 3 简单不对称短路的分析 (7) 3.1 单相（a相）接地短路 (7) 3.2 两相（b相和c相）短路 (8) 3.3 两相（b相和c相）短路接地 (8) 4 电力系统不对称短路计算解题过程 (9) 4.1 计算网络各元件序参数标幺值 (9) 4.2 制定正、负、零序网并计算各序组合电抗及电源组合电势 (10) 4.2.1 系统各序等值网络 (10) 4.2.2 计算各序组合电抗及电源组合电势 (11) 4.3 计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值 (12) 4.4 计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值 (13) 总结 (15) 参考文献 (16)
电力系统不对称短路计算 1 课程设计任务 1.1 设计题目 3、系统接线如下图，线路f处发生金属性B、C相接地短路。已知各元件参数为： 发电机G： S N =60MVA, V N =10.5KV，X d ″=0.2, X 2 =0.25，E″=11KV； 变压器T-1： S N =60MVA, Vs（%）=10.5， K T1 =10.5 / 115kV； 变压器T-2： S N =60MVA, Vs（%）=10.5， K T2 =115 / 10.5kV； 线路L：长L=90km, X 1=0.4Ω/km, X =3.5X 1 ； 负荷LD：S LD =40MVA，X 1 =1.2, X 2 =0.35。 选取基准功率S B=60MV A，基准电压为平均额定电压。 1.2 设计要求 （1）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。 （2）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。 （3）计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。 （4）计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名
电力系统不对称故障的分析计算
第八章电力系统不对称故障的分析计算主要内容提示： 电力系统中发生的故障分为两类：短路和断路故障。短路故障包括：单相接地短路、两相短路、三相短路和两相接地短路；断路故障包括：一相断线和两相断线。除三相短路外，均属于不对称故障，系统中发生不对称故障时，网络中将出现三相不对称的电压和电流，三相电路变成不对称电路。直接解这种不对称电路相当复杂，这里引用120对称分量法，把不对称的三相电路转换成对称的电路，使解决电力系统中各种不对称故障的计算问题较为方便。 本章主要内容包括：对称分量法，电力系统中主要元件的各序参数及各种不对称故障的分析与计算。 §8—1 对称分量法及其应用 利用120对称分量法可将一组不对称的三相量分解为三组对称的三序分量（正序分量、负序分量、零序分量）之和。 设为三相系统中任意一组不对称的三相量、可分解为三组对称的三序分量如下： 三组序分量如图8-1所示。 正序分量：、、三相的正序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系统正常对称运行方式下的相序相同，达到最大值的顺序a→b→c，在电机内部产生正转磁场，这就是正序分量。此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：=0。 负序分量：、、三相的负序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系 图8-1 三序分量 F c(0) · 零序 F b(0) · F a(0) · 120° 120° 120° 正序 F b(1) · F a(1) · F c(1) · ω120° 120° 120° 负序 F a(2) · F c(2) · F b(2) · ω
统正常对称运行方式下的相序相反，达到最大值的顺序a→c→b，在电机内部产生反转磁场，这就是负序分量。此负序分量为一平衡的三相系统，因此有：=0。 零序分量：、、三相的零序分量大小相等，相位相同，三相的零序分 量同时达到最大值，在电机内部产生漏磁，其合成磁场为零。这就是零序分量。 如果以a相为基准相，各序分量有如下关系： 其中 于是有： 缩写：F sF s s s为对称分量法的变换矩阵，s-1为对称分量的逆变换矩阵。 于是有F s -1F 展开式为： 把对称分量法用于电力系统中，和120两种坐标系的互化，电压和电流的变换为： I sI I s -1I U sU U s -1U