matlab短路故障分析277664

(2).短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致 损坏。
(3).短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。系统中最主要的电力 负荷是异步电动机，它的电磁转矩同端电压的平方成正比， 电压下降时，电动机 的电磁转矩显著减小， 转速随之下降。 当电压大幅度下降时， 电动机甚至可能停 转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。
由前述分析可知，在求解各种不对称故障时，故障支路的正序电流分量 可用如下同式表示。
（4）.当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电厂 可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片地区停电。 这是短路故障的最严重后果。
（ 5） .发生不对称短路时，不平衡电流能产生足够的磁通在邻近的电路内感 应出很大的电动势， 这对于架设在高压电力线路附近的通讯线路或铁道讯号系统 等会产生严重的影响。
第一章•电力系统短装维护不良所带来的设 备缺陷发展成短路等，
(2)•气象条件恶化例如雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空线路由于大 风或导线覆冰引起电杆倒塌
(3).违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备检修后未拆除接 地线就加上电压等；
3.
短路故障分析的主要内容包括故障后电流的计算、 短路容量的计算、 故障后 系统中各点电压的计算以及其他的一些分析和计算， 如故障时线路电流与电压之 间的相位关系等。短路电流计算与分析的主要目的在于应用这些计算结果进行继 电保护设计和整定值计算，开关电器、串联电抗器、母线、绝缘子等电气设备的 设计，制定限制短路电流的措施和稳定性分析等。
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图1-1动力系统、电力系统和电力网示意图
电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相 短路较少，三相短路的机会最少。所以我们应对单相短路引起足够的重视， 对单 相短路的研究是有其重要意义的，所以本章重点就是研究单相短路故障在MATLAB^的运用和分析。
在所讨论的各种不对称故障的分析计算中， 求出的各序电流、 电压对称分量 及各相电流、电压值，一般都是指起始时或稳态时的基频分量。
在工程计算中都假定发电机转子是对称的， 也就是忽略了不对称短路时的高
次谐波分量。这种假定对稳极发电机和d轴及q轴都装有阻尼绕组的凸极发电机 是比较切合实际的。
2.2
2.2.1. 正序等效定则
(4).其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
2.
随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地 区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。 短路的危险后果一般有以下的 几个方面：
(1).短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于 短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支 架遭到破坏。
二、课程设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求：
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。MATLAB Simulink的仿真环境中，利用Simpowersystems中电气 元件对电力系统发生单相短路时电路情况进行仿真与分析，着重分析了中性点
不接地时电压电流的变化情况。结果表明，仿真波形基本符合理论分析，说明 了MATLAB!电力系统仿真研究的有力工具。
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南昌大学科学技术学院
课程设计报告
题目 电力系统短路故障分析 学生姓名 杨建伟 学科部 信息学科部 专业班级 电气122
课程设计地点 电机301
指导教师 吴敏 黄灿英
课程设计（论文）任务书
一、课题设计（论文）题目：
基于MATLAB勺电力系统单相短路故障分析与仿真
二、电力系统单相短路计算
2.1简单不对称故障的分析计算
在电力系统的故障中， 仅在一处发生不对称短路或断线的故障称为简单不对 称故障。它通常分为两类 , 一类叫横向不对称故障，包括两相短路，单相接地短 路以及两相接地短路三种类型。 这种故障发生在系统中某一点的一些相之间或相 与地之间， 是处于网络三相支路的横向， 故称为横向不对称故障， 其特点是由电 力系统网络中的某一点（节点）和公共参考点（地接点）之间构成故障端口。该 端口一个是高电位点， 另一个是零电位点。 另一类故障时发生在网络沿三相支路 的纵向， 叫纵向不对称故障， 它包括一相断相和两相断相两种基本类型， 其特点 是由电力系统网络中的两个高电位之间构成故障端口。
、课程设计（论文）工作内容及完成时间:
引言
随着电力工业的发展，电力系统的规模越来越大，在这种情况下，许多大
型的电力科研实验很难进行，尤其是电力系统中对设备和人员等危害最大的事故
故障，尤其是短路故障，而在分析解决事故故障时要不断的实验，在现实设备中
很难实现，一是实际的条件难以满足；二是从系统的安全角度来讲也是不允许进 行实验的。考虑这两种情况，寻求一种最接近于电力系统实际运行状况的数字仿 真工具十分重要，而MATLAB^件中的SIMULINK是用来对动态系统进行建模、仿 真和分析的集成开发环境，是结合了框图界面和交互仿真能力的非线性动态系统 仿真工具，为解决具体的工程问题提供了更为快速、 准确和简洁的途径。电力系 统中输送和分配电能的部分称为电力网， 它包括升降压变压器和各种电压等级的 输电线路，动力系统、电力系统和电力网简单示意如图1-1o
分析计算不对称故障的方法很多， 如对称分量法、 分量法以及在abc坐标系 统中直接进行计算等。目前实际中用的最多的和最基本的方法仍是对称分量法， 现在就重点介绍这种方法，其他方法只做简略的介绍。
应用对称分量法分析计算简单不对称故障时， 对于各序分量的求解一般有两 种方法：一种是直接联立求解三序的电动势方程和三个边界条件方程； 另一种是 借助于复合序网进行求解， 即根据不同故障类型所确定的边界条件， 将三个序网 络进行适当的链接，组成一个复合序网，通过对复合序网的计算，求出电流、电 压的各序对称分量。由于这种方法比较简单，又容易记忆，因此应用较广。