(电力行业)电力系统短路课程设计
电力系统课程设计大纲
电力系统课程设计大纲、计划及指导书设计班级 10电42设计时间 14--17周指导教师贾传圣朱呈祥邹宽胜马兆兴李洪美（1123386605）电气工程及自动化学院电气工程教研室2013年11月一、课程的性质、地位和作用电力系统课程设计是电气工程及其自动化专业人才培养目标的重要环节，也是整个实践教学系统中的有机组成部分。
本课程设计目的是对电力系统基础课知识的综合运用，并为后续专业课程的学习打下良好的基础，更重要的是它将进一步培养学生的实践能力，锻炼学生分析问题和解决问题的能力，通过对学生进行电力系统方面的设计进行初步训练，培养学生的科研素质和创新意识，为将来毕业设计和撰写毕业论文等工作打下基础。
二、内容与要求要求学生能够进行电气工程专业电力系统方向简单的设计工作，按照要求完成课题设计任务。
通过集中的课程设计实践，使学生能够了解电力系统课程设计的要求、设计内容和设计方法。
课程设计选题尽可能结合所学的基本理论、基本知识。
课程设计原则上一人一题或自由选题。
在几个学生共选一个课题的情况下，各人的设计要求及工艺设计内容，绘图种类，应有所区别。
强调独立完成，以学生自身的独立工作为主，教师指导帮助为辅。
在设计过程中，适当组织针对性参观，并配以有助于开拓思路的多种形式讲座。
课程设计应强调以能力培养为主，在独立完成设计任务的同时，注重多方面能力的培养与提高，主要包括以下几个方面：（1）独立工作能力和创造力。
（2）综合运用专业及基础知识，（3）解决实际工程技术问题的能力。
（4）查阅图书资料，产品手册和各种工具书的能力。
（5）工程绘图能力。
（6）撰写技术报告和编制技术资料的能力。
在课程设计中，以学生为主体，充分发挥学生的自主性和创造性。
教师的指导作用主要体现在工作方法、思维方法的引导。
为保证顺利完成任务，要求如下：（1）在接受设计任务并选定课题后，应根据设计要求和应完成的设计内容，拟定设计任务书和工作进度计划，确定各阶段应完成的工作量，妥善安排时间。
电力系统课设案例
电力系统课设案例电力系统课程设计案例一、设计题目设计一个简单的电力系统，包括发电机、变压器、输电线路和负荷。
根据给定的参数，进行电力系统的稳态分析和暂态分析。
二、设计要求1. 电力系统应包括至少一台发电机、一台变压器、一条输电线路和若干负荷。
2. 根据给定的参数，进行电力系统的稳态分析和暂态分析。
3. 稳态分析应包括潮流计算、无功平衡和电压稳定性分析。
4. 暂态分析应包括短路计算、过电压计算和继电保护整定。
5. 使用合适的软件进行计算和分析，并提交完整的报告。
三、参数设置1. 发电机参数：额定功率为100MW，额定电压为11kV。
2. 变压器参数：额定功率为200MVA，额定电压为11kV/10kV。
3. 输电线路参数：线路长度为50km，导线截面积为300mm²，电抗为Ω/km。
4. 负荷参数：总功率为80MW，功率因数为。
四、设计步骤1. 根据题目要求，构建电力系统的模型。
可以使用图形化的建模软件，如MATLAB的Simulink或PSS/E等。
2. 根据模型，设置相应的参数。
参数应根据实际情况进行合理设置，也可以参考相关文献或教科书。
3. 进行稳态分析。
首先进行潮流计算，确定各节点的电压和电流；然后进行无功平衡分析，确保系统无功平衡；最后进行电压稳定性分析，评估系统在正常工作条件下的电压稳定性。
4. 进行暂态分析。
首先进行短路计算，确定短路电流的大小和分布；然后进行过电压计算，评估系统在故障情况下的过电压水平；最后进行继电保护整定，确定保护装置的整定值和动作时限。
5. 根据分析结果，对电力系统的设计和运行提出建议和改进措施。
6. 整理设计报告，将整个设计过程、分析方法和结果整理成完整的报告，并提交给指导老师或评审专家进行评审。
电力系统课程设计教材
电力系统课程设计教材一、教学目标本章旨在让学生掌握电力系统的基本概念、组成原理和运行方式，了解电力系统的发展趋势和在我国的现状，培养学生分析和解决电力系统相关问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：（1）掌握电力系统的定义、分类和主要组成部分；（2）了解电力系统的运行原理和运行方式；（3）熟悉电力系统的发展趋势和在我国的现状；（4）了解电力系统中的主要设备和参数。
2.技能目标：（1）能够分析电力系统的稳定性和平衡性；（2）能够计算电力系统的有功功率和无功功率；（3）能够进行电力系统的短路计算；（4）能够分析电力系统的故障和保护措施。
3.情感态度价值观目标：（1）培养学生对电力系统的兴趣和好奇心；（2）培养学生关注电力系统发展，提高环保意识；（3）培养学生团队协作和沟通交流的能力。
二、教学内容本章教学内容主要包括以下几个部分：1.电力系统的定义、分类和主要组成部分；2.电力系统的运行原理和运行方式；3.电力系统的发展趋势和在我国的现状；4.电力系统中的主要设备和参数；5.电力系统的稳定性和平衡性分析；6.电力系统的有功功率和无功功率计算；7.电力系统的短路计算；8.电力系统的故障和保护措施。
三、教学方法为了提高教学效果，本章将采用以下教学方法：1.讲授法：主要用于阐述电力系统的基本概念、原理和运行方式；2.案例分析法：通过分析实际案例，使学生更好地理解电力系统的运行和故障处理；3.实验法：安排实验室实践活动，让学生亲自动手操作，加深对电力系统的认识；4.讨论法：学生分组讨论，培养学生的团队协作和沟通能力。
四、教学资源本章教学资源包括：1.教材：《电力系统》；2.参考书：电力系统相关论文和专著；3.多媒体资料：电力系统相关视频、图片等；4.实验设备：电力系统实验装置、模拟软件等。
教学资源的选择和准备应充分支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，提高教学效果。
五、教学评估本章教学评估主要包括以下几个方面：1.平时表现：考察学生在课堂上的参与程度、提问回答等情况，以评价学生的学习态度和积极性；2.作业：布置适量的作业，要求学生按时完成，以巩固所学知识，提高解题能力；3.考试：安排一次期中考试，检验学生对电力系统知识的掌握程度，了解教学效果；4.实验报告：对学生实验过程中的操作和分析能力进行评价，以培养学生的实践能力；5.小组项目：评估学生在团队合作中的贡献和沟通协作能力，以提高学生的综合素质。
电力系统分析课程设计报告_4
电力系统分析课程设计报告题目: 电力系统三相对称短路计算专业: 电气工程及其自动化班级:姓名:学号:指导教师:目录电力系统分析........................................................................................................................... - 0 -第一章设计目的与任务 ......................................................................................................... - 2 -1.1设计目的.................................................................................................................... - 2 -1.2设计任务.................................................................................................................... - 2 -第二章基础理论与原理 ......................................................................................................... - 2 -2.1 对称短路计算的基本方法 ....................................................................................... - 2 -2.2 用节点阻抗矩阵的计算方法 ................................................................................... - 4 -2.3 用节点导纳矩阵的计算方法 ................................................................................... - 6 -2.4 用三角分解法求解节点阻抗矩阵 ........................................................................... - 7 -2.5 短路发生在线路上任意处的计算方法 ................................................................... - 8 -第三章程序设计..................................................................................................................... - 9 -3.1 变量说明................................................................................................................... - 9 -3.2 程序流程图............................................................................................................. - 10 -3.2.1主程序流程图 .............................................................................................. - 11 -3.2.2导纳矩阵流程图 .......................................................................................... - 12 -3.2.3三角分解法流程图 ...................................................................................... - 13 -3.3 程序源代码见附录1 ............................................................................................ - 14 -第四章结果分析................................................................................................................... - 14 -第五章收获与建议............................................................................................................... - 15 -参考文献................................................................................................................................. - 17 -附录......................................................................................................................................... - 17 -附录1: 程序源代码..................................................................................................... - 18 - 附录2: 测试系统数据与系统图 ................................................................................... - 23 - 附录3: 测试系统的运行结果- 25 -第一章设计目的与任务1.1设计目的1、加深理解并巩固电力系统发生短路的基本知识。
电力系统课程设计参考
电力系统课程设计参考一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握电力系统的基本概念、原理和运行方式，培养学生分析和解决电力系统问题的能力。
具体目标如下：1.知识目标：•掌握电力系统的基本组成部分，包括发电、输电、变电、配电和用电。
•理解电力系统的运行原理，包括电压调节、无功补偿、短路计算等。
•熟悉电力市场的运作机制，包括发电市场竞争、输电定价、电力交易等。
2.技能目标：•能够运用电力系统的基本原理分析实际问题，如电力系统稳定性分析、电力系统优化等。
•具备电力系统设计和运行的基本能力，如电力系统网络设计、设备选型、运行调度等。
•能够使用电力系统相关软件工具，如电力系统仿真软件、电力系统绘图软件等。
3.情感态度价值观目标：•培养学生的团队合作精神，能够与他人合作完成电力系统项目。
•培养学生的创新意识，能够提出新的电力系统解决方案。
•培养学生的责任感，对电力系统的安全、环保和可持续发展负责。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括电力系统的基本概念、原理和运行方式。
具体内容包括：1.电力系统的组成和运行原理：介绍电力系统的发电、输电、变电、配电和用电的基本环节，以及电力系统的运行原理和运行方式。
2.电力系统稳定性分析：讲解电力系统的稳定性概念，分析电力系统稳定性的影响因素，以及稳定性分析和控制的方法。
3.电力系统优化：介绍电力系统的优化目标和优化方法，分析电力系统的经济性、可靠性和环境效益，以及电力系统优化的应用实例。
4.电力市场运作机制：讲解电力市场的结构、市场规则和交易方式，分析电力市场的运行效果和存在的问题，以及电力市场的未来发展。
三、教学方法本课程的教学方法包括讲授法、案例分析法和实验法。
具体方法如下：1.讲授法：通过教师的讲解，使学生掌握电力系统的基本概念、原理和运行方式。
2.案例分析法：通过分析实际电力系统案例，使学生理解和应用电力系统的分析和解决问题的方法。
3.实验法：通过实验操作，使学生熟悉电力系统的设备和运行方式，培养学生的实际操作能力。
电力糸统分析课程设计
电力糸统分析课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生掌握电力系统的基本概念、组成及运行原理，理解电力系统中各元件的功能和相互关系。
2. 帮助学生了解电力系统的分析方法，包括潮流计算、短路计算和稳定性分析等，并能运用相关公式进行简单计算。
3. 使学生了解电力系统的优化与控制方法，提高电力系统的运行效率。
技能目标：1. 培养学生运用所学知识分析和解决实际电力系统问题的能力，如进行电力系统的故障分析、运行优化等。
2. 提高学生的计算能力，能熟练使用相关软件进行电力系统的模拟和计算。
3. 培养学生的团队合作能力，通过小组讨论、项目实践等形式，提高沟通与协作能力。
情感态度价值观目标：1. 激发学生对电力系统的兴趣，培养其探索精神和求知欲。
2. 培养学生的安全意识，使其认识到电力系统安全运行的重要性。
3. 引导学生关注电力系统的可持续发展，培养其环保意识和责任感。
本课程旨在帮助学生全面了解电力系统的基本知识和分析方法，培养其解决实际问题的能力。
针对学生的年级特点，课程内容将注重理论与实践相结合，通过实例分析、项目实践等方式，使学生更好地掌握电力系统的相关知识。
在教学过程中，注重启发式教学，鼓励学生主动思考、提问，提高其学习兴趣和积极性。
课程目标的设定旨在使学生达到知识、技能和情感态度价值观的全面发展，为我国电力行业培养高素质的专业人才。
二、教学内容本章节教学内容主要包括以下几部分：1. 电力系统基本概念与组成- 电力系统的定义、分类及发展概况- 电力系统的基本组成元件及其功能- 电力系统的运行特点及要求2. 电力系统运行原理- 输电线路的参数及其等效电路- 变压器、发电机和负载的模型及参数- 电力系统的潮流计算原理3. 电力系统分析方法- 短路计算方法及其应用- 稳定性分析原理及方法- 电力系统优化与控制方法4. 电力系统案例分析- 典型电力系统故障案例分析- 电力系统运行优化案例分析- 电力系统稳定性分析案例5. 电力系统软件应用- 常用电力系统分析软件介绍- 软件在电力系统分析中的应用实例- 学生实际操作练习教学内容按照教学大纲安排，共分为五个部分，每个部分对应课本的相应章节。
不对称短路故障分析与计算(电力系统课程设计)
不对称短路故障分析
02
不对称短路故障类型
单相接地短路
其中一相电流通过接地电阻，其余两 相保持正常。
两相短路
两相接地短路
两相电流通过接地电阻，另一相保持 正常。
两相之间没有通过任何元件直接短路。
不对称短路故障产生的原因
01
02
03
设备故障
设备老化、绝缘损坏等原 因导致短路。
外部因素
如雷击、鸟类或其他异物 接触线路导致短路。
操作错误
如误操作或维护不当导致 短路。
不对称短路故障的危害
设备损坏
短路可能导致设备过热、烧毁或损坏。
安全隐患
短路可能引发火灾、爆炸等安全事故。
停电
短路可能导致电力系统的局部或全面停电。
经济损失
停电和设备损坏可能导致重大的经济损失。
不对称短路故障计算
03
方法
短路电流的计算
短路电流的计算是电力系统故障分析中的重要步骤，它涉及到电力系统的 运行状态和设备参数。
不对称短路故障分析与 计算(电力系统课程设计)
contents
目录
• 引言 • 不对称短路故障分析 • 不对称短路故障计算方法 • 不对称短路故障的预防与处理 • 电力系统不对称短路故障案例分析 • 结论与展望
引言
01
课程设计的目的和意义
掌握电力系统不对称短路故障的基本原理和计算 方法
培养解决实际问题的能力，提高电力系统安全稳 定运行的水平
故障描述
某高校电力系统在宿舍用电高峰期发生不对称短路故障，导致部 分宿舍楼停电。
故障原因
经调查发现，故障原因为学生私拉乱接电线，导致插座短路。
解决方案
加强学生用电安全教育，规范用电行为；加强宿舍用电管理，定 期检查和维护电路。
不对称短路故障分析与计算(电力系统课程设计)
课程设计报告书
题目：不对称短路故障分析与计算
专 业:电气工程及其自动化
班 级：YYYYYYY班
学 号:YYYYYYYYY
学生姓名：YYY
指导教师:YYY老师
20XX年X月X日
电力系统分析课程设计
题目：不对称短路故障分析与计算（手算或计算机算)
一、原始资料
T4
T3
T2
T1
1、发电机参数已经给定。
4
短路点正序标幺值为：
短路点负序标幺值为：
短路点零序标幺值为：
不对称短路的短路电流正序分量标幺值：
短路电流的标幺值：
短路电流的幅值：
短路冲击电流幅值:
短路点非故障相对地电压：
5 结果分析
5.1
电力系统产生短路的主要原因是供电系统中的绝缘被破坏。在绝大多数情况下，电力系统的绝缘的破坏是由于未及时发现和消除设备中的缺陷和维护不当所成的。例如过电压、直接雷击、绝缘材料的老化、绝缘配合不当和机械损坏等,运行人员错误操作，如带负荷断开隔离开关或检修后未撤接地线就合断路器等;设备长期过负荷,使绝缘加速老化或破坏；小电流系统中一相接地，未能及时消除故障;在含有损坏绝缘的气体或固体物质地区。此外在电力系统中的某些事故也可能直接导致短路,如电杆倒塌、导线断线等也会造成短路。
短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害，引起的后果是破坏性的，具体表现在:（1)短路点的电弧有可能烧坏电气设备，同时很大的短路电流通过设备会使发热增加，当短路持续时间较长时，可能使设备过热而损坏;（2）很大的短路电流通过导体时,要引起导体间很大的机械应力，有可能使设备变形或遭到不同程度的破坏。（3）短路时，系统电压大幅度下降，对用户工作影响很大（4）发生接地短路时，会产生不平衡电流及磁通，将在领近的平行线路内感应出很大的电动势。（5）短路发生后，有可能使并列运行发电机组失去同步，破坏系统的稳定，使电力系统瓦解，引起大片地区的停电。
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(电力行业)电力系统短路
课程设计
统中发生的各种故障。
常见的故障有短路、断线和各种复杂故障（即在不同地点同时发生短路或断线），而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障。
因此，故障分析重点是对短路故障的分析。
电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的，也有主观的，而且由于设备的结构和安装地点的不同，引发短路故障的原因也不同。
但是，根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝缘遭到破坏。
例如，架空线路的绝缘子可能由于受到雷电过电压而发生闪络，或者由于绝缘子表面的污秽而正常工作电压下放电。
再如发电机、变压器、电缆等设备中载流部分的绝缘材料在运行中损坏。
有时因鸟兽跨接在裸露的载流部分，或者因为大风或在导线上覆冰，引起架空线路杆塔倒塌而造成短路。
此外，线路检修后，在未拆除地线的情况下运行人员就对线路送电而发生的误操作，也会引起故障。
1.4短路故障的危害：
短路对电气设备和电力系统的正常运行都有很大的危害。
（1）在发生短路后，由于电源供电回路阻抗的减小以及产生的暂态过程，使短路回路中的电流急剧增加，其数值可能超过该回路额定电流的许多倍。
短路点距发电机的电气距离愈近，短路电流越大。
例如，在发电机端发生短路时，流过定子绕组的短路电流最大瞬时值可能达到发电机额定电流的10～15倍。
在大容量的电力系统中，短路电流可达几万安甚至几十万安。
（2）在短路点处产生的电弧可能会烧坏设备，而且短路电流流过导体时，所产生的热量可能会引起导体或绝缘损坏。
另外，导体可能会受到很大的电动力冲击，致使其变形甚至损坏。
（3）短路将引起系统电网中的电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降最多，使部分用户的供电受到影响。
例如，负荷中的异步电动机，由于其电磁转矩与电压的平方成正比，当电压降低时，电磁转矩将显著减小，使电动机转速变慢或甚至完全停转，从而造成废品及设备损坏等严重后果。
（4）短路故障可能引起系统失去稳定，这一方向的情况。
（5）不对称接地短路所引起的不平衡电流将在线路周围产生不平衡磁通，结果在邻近的通信线路中可能感应出相当大的感应电动势，造成对通信系统的干扰，甚至危及通信设备和人身安全。
1.5短路故障分析的内容和目的：
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。
1.6限制短路故障危害的措施：
电力系统设计和运行时，都要采取适当的措施来降低发生故障的概率，例如采用合理的防雷设施、降低过电压水平、使用结构完善的配电装置和加强运行维护管理等。
同时，还要采取减少短路危害的措施，其中，最主要的是迅速将发生短路的元件从系统中切除，使无故障部分的电网继续正常运行。
在发电厂、变电所及整个电力系统的设计和运行中，需要合理地选择电气接线、恰当地用配电设备和断路器、正确地设计继电保护以及选择限制短路电流的
措施等，而这些都必须以短路故障计算结果作为依据。
短路故障的计算与分析，主要是短路电流的计算和分析。
短路电流的大小及其变化规律不仅与短路故障的类型有关，而且与电源特性、网络元件的电磁参数有关。
1.7限制短路故障危害的措施：
短路故障的计算与分析，主要是短路电流的计算和分析。
短路电流的大小及其变化规律不仅与短路故障的类型有关，而且与电源特性、网络元件的电磁参数有关。
在发电厂、变电所及整个电力系统的设计和运行中，需要合理地选择电气接线、恰当地用配点设备和断路器、正确地设计继电保护以及选择限制短路电流的措施等，而这些都必须以短路故障计算结果作为依据。
电力系统设计和运行时，都要采取适当的措施来降低发生故障的概率，例如采用合理的防雷设施、降低过电压水平、使用结构完善的配电装置和加强运行维护管理等。
同时，还要采取减少短路危害的措施，其中，最主要的是迅速将发生短路的元件从系统中切除，使无故障部分的电网继续正常运行。
第二章短路计算
2.1系统的等值网络：
等值网络
2.2系统的正序、负序和零序等效网络：
（一）正序网络。