两相短路接地—课程设计
两相接地短路
第三章电力系统简单不对称故障的分析和计算第一节横向不对称故障的分析计算三、两相接地短路——设bc两相接地，且选a相为基准0,0,0===kc kb ka U U I &&&边界条件为：转换后序分量为有：ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka U U U U I I I I I I I &&&&&&&&&&&31)(0021021021===+−==+=或＋作出复合序网图如图3—14所示。
由复合序网即可求出故障处的各序电流和电压：故障处的各序电压：).(02021021∑∑∑∑+===Z Z Z Z I U U U ka ka ka ka &&&&所以各相的电流为：)()(00202210221c 020********21∑∑∑∑∑∑∑∑++−=++=++−=++==Z Z Z Z I I I I I Z Z Z Z I I I I I I I I I ka ka ka ka k ka ka ka ka kb ka ka ka ka αααααααα&&&&&&&&&&&&&&＋＋＝当Z 1Σ、Z 2Σ、Z 0Σ为纯电抗时，两故障相电流为：++−=++−=∑∑∑∑∑∑∑∑)()(020*********x x x x I I x x x x I I ka k ka kb αααα&&&&c 对其两端取绝对值：120202)1.1()(.13ka k k kb I x x x x I I I &&&&∑∑∑∑+−===c=====++=0333021021kC kb ka ka ka ka ka ka ka U U U U U U U U U &&&&&&&&& 此时流入地中的电流为：330221a 0g ∑∑∑+−==+=Z Z Z I I I I I k ka kc kb &&&&&故障处的各相电压：相量图如下：图3—15两相接地短路时短路处的电压电流相量图U1(b)=0U kb1U kc1kc 2(a)I[例题3—5] 试计算在例题3—1中，如在K点发生两相接地短路时的短路电流。
电力系统短路计算课程设计 精品
第四章 算例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14
4.1 各元件电抗标幺值计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15 4.2 K1 点短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 4.3 K2 点短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19 4.4 K3 点短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22 4.5 短路计算结果统计表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 4.6 计算结果总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25
I
南昌工程学院课程设计
机械与电气工程
学院
10 电气工程及其自动化
专业
班
学生：
日期：自 2013
年
11
月
18
日至
2013
年
11 月
30 日
指导教师： 助理指导教师(并主任：
附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
II
南昌工程学院课程设计
参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27
IV
南昌工程学院课程设计
第一章 电力系统故障分析的基本知识
1.1 短路概述
1.1.1 短路的定义及类别 在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障。 短路故障是电力系统除正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。在三相 供电系统中，破坏供电系统正常运行的故障最为常见而且危害性最大的就是各种短路。对 中性点不接地系统有相与相之间的短路，对中性点接地系统有相与相之间的短路和相与地 之间的短路。其短路的基本种类有：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路、单 相接地短路等，如图 1-1 所示。发生短路故障时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路 的稳定状态，一般需 3～5 秒。在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。在短路后约 半个周波（0.01 秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为短路冲击电流。它会产生很大 的电动力，其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。
电力系统两相接地短路是计算与仿真
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计（论文）题目：电力系统两相接地短路计算与仿真（1）院（系）：电气工程学院专业班级：电气085学号：080303学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化目录《电力系统计算》课程设计（论文）................................... 错误!未指定书签。
第一章绪论............................................................................... 错误!未指定书签。
1.1电力系统概况 .................................................................... 错误!未指定书签。
1.2本文研究内容.................................................................... 错误!未指定书签。
第二章短路计算的意义........................................................... 错误!未指定书签。
1.1短路计算的原因 ................................................................ 错误!未指定书签。
1.2短路发生的原因................................................................ 错误!未指定书签。
1.3短路的类型........................................................................ 错误!未指定书签。
1.4短路的危害........................................................................ 错误!未指定书签。
两相短路计算课程设计
两相短路计算课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握两相短路计算的基本原理和方法，能够熟练运用相关公式和计算工具进行短路电流的计算。
通过本课程的学习，学生将能够理解两相短路的基本概念，掌握两相短路计算的基本步骤和方法，了解两相短路计算在电力系统中的应用。
具体来说，知识目标包括：1.掌握两相短路的基本概念和特点；2.理解两相短路计算的基本原理和方法；3.熟悉两相短路计算的基本公式和计算工具。
技能目标包括：1.能够运用相关公式和计算工具进行两相短路电流的计算；2.能够分析两相短路计算结果，并对其进行合理的解释和评估。
情感态度价值观目标包括：1.培养学生的逻辑思维能力和解决问题的能力；2.激发学生对电力系统分析和设计的兴趣和热情；3.培养学生的团队合作意识和沟通表达能力。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括两相短路计算的基本原理、方法和应用。
具体的教学大纲如下：1.两相短路的基本概念和特点：介绍两相短路的定义、分类和特点，理解两相短路与单相短路和三相短路的不同之处。
2.两相短路计算的基本原理和方法：讲解两相短路计算的基本原理，包括短路电流的计算方法和计算公式，介绍常用的计算工具和软件。
3.两相短路计算的应用：通过实际案例分析和讨论，让学生了解两相短路计算在电力系统中的应用和意义，包括系统稳定性和保护配置等方面的考虑。
三、教学方法为了提高学生的学习兴趣和主动性，本课程将采用多种教学方法相结合的方式进行教学。
具体包括：1.讲授法：通过教师的讲解和演示，向学生传授两相短路计算的基本原理和方法，引导学生理解和掌握相关知识。
2.案例分析法：通过分析实际案例，让学生了解两相短路计算的应用和实际意义，培养学生的分析和解决问题的能力。
3.实验法：通过实验室的实验操作，让学生亲手进行两相短路电流的计算，加深对知识的理解和应用能力的培养。
四、教学资源为了支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验，我们将选择和准备以下教学资源：1.教材：选择适合本课程的教材，提供全面、系统的两相短路计算知识，作为学生学习的主要参考资料。
“电力系统短路电流和电压的计算”教案设计
Ⅰ组织教学1、安顿课堂纪录与秩序2、呼起立，清查学生人数3、提出本次课主要内容与任务 Ⅱ复习旧课 引入新课简要回顾上次课程的主要内容，介绍本次课程的要点 Ⅲ讲授新课一、单相（a 相）接地短路单相接地短路时，故障处的三个边界条件为0=faU ，0=fbI ，0=fcI用对称分量表示为0)0()2()1(=++fa fa fa U U U ，0)0()2()1(2=++fa fa fa I I a I a ，)0()2(2)1(=++fa fa fa I I a I a经过整理后便得到用序量表示的边界条件为⎪⎭⎪⎬⎫===++)0()2()1()0()2()1(0fa fa fa fa fa fa I I I U U U联立求解方程组（5-1）及（5-2）可得)()0()2()1()0()1(ff ff ff ffa X X X j U I ++=⎪⎪⎭⎪⎪⎬⎫-=-=+=-===)1()0()0()1()2()2()1()0()2()1()1()0()1()0()2()1()(fa ff fa fa ff fa fa ff ff fa ff f fa fa fa fa I jX U I jX U I X X j I jX U U I I I电压和电流的各序分量，也可以直接应用复合序网来求得。
根据故障处各序量之间的关系，将各序网络在故障端口连接起来所构成的网络称为复合序网。
与单相短路的边界条件式相适应的复合序网示于图中。
用复合序网进行计算，可以得到与以上完全相同的结果。
利用对称分量的合成算式，可得短路点故障相电流)1()0()2()1()1(3fa fa fa fa fa f I I I I I I =++==或 )(3)0()2()1()0()1(ff ff ff f fX X X j U I ++= 由上式可见，单相短路电流是由短路点的各序输入电抗之和的限制的。
)1(ff X 和)2(ff X 的大小与短路点对电源的电气距离有关，)0(ff X 则与中性点接地方式有关。
4.2-单相短路两相接地短路PPT课件
U
kb
=
U
kc
=
0
M
a c
b U·ka
U·kb
U·kc
I·ka
I·M b I·kb
I·N b I·M c I·N I·kc
a b
cc
N
22
（一） 金属性短路 120下边界条件方程
以a相为基准相，
IkaIka1Ika2Ika0 或Ika1＝ － （ Ika2Ika0）
3Zg
I·ka0Biblioteka U·ka0U·ka1 N1
U·Kka22 N2
K0
N0
(a)
(b)
短路点a相经过渡阻抗 Z g 短路
（a）系统接线图；（b）复合序网图
20
短路点等效变换
K (1) a
E·a1∑
Z1∑ K1 Z g K1'
b c
Zg Zg Zg
I·ka
I·kb I·kc
Z2∑
U·ka1 K2 Z g
.
.
U ka 0 I ka 0 Z 0
“2”
“0”
E·a1Σ Z 1Σ
K1
I·k a 1 U·k a 1
N1
Z 2Σ
K2
I·k a 2 U·k a 2
N2
Z 0Σ
K0
I·Ka0 U·ka0
N0
8
相分量计算
相电流
.
I
ka
.
I ka1
.
I ka2
.
I ka0
.
3 I ka1
. I kb 0
一、两相短路——
K
(2 bc
)
（二）经过渡阻抗短路
电力系统两相接地短路计算与仿真毕业设计
《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统两相接地短路计算与仿真（2）课程设计（论文）任务及评语院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化课程设计（论文）任务原始资料：系统如图各元件参数如下（各序参数相同）：G1、G2：S N=35MVA，V N=10.5kV，X=0.33；T1: S N=31.5MVA，Vs%=10.5， k=10.5/121kV,△Ps=180kW, △Po=30kW,Io%=0.8；YN/d-11T2: S N=31.5MVA，Vs%=10， k=10.5/121kV,△Ps=200kW, △Po=33kW,Io%=0.9；YN/d-11L12:线路长70km，电阻0.2Ω/km，电抗0.41Ω/km，对地容纳2.78×10-6S/km；L23:线路长75km，电阻0.18Ω/km，电抗0.38Ω/km，对地容纳2.98×10-6S/km；；L13: 线路长85km，电阻0.18Ω/km，电抗0.4Ω/km，对地容纳2.78×10-6S/km；；负荷：S3=45MVA，功率因数均为0.9.任务要求（节点2发生AC两相金属性接地短路时）：1 计算各元件的参数；2 画出完整的系统等值电路图；3 忽略对地支路，计算短路点的A、B和C三相电压和电流；4 忽略对地支路，计算其它各个节点的A、B和C三相电压和支路电流；5 在系统正常运行方式下，对各种不同时刻AC两相接地短路进行Matlab仿真；6 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
G GG1 T1 1 L12 2 T2 G21:k k:1L13 L233S3指导教师评语及成绩平时考核：设计质量：答辩：总成绩：指导教师签字：年月日注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算摘要在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
电力系统两相接地短路是计算与仿真
辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计（论文）题目：电力系统两相接地短路计算与仿真（1）院（系）：电气工程学院专业班级：电气085学号： 080303学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：课程设计（论文）任务及评语《电力系统计算》课程设计（论文） (1)第一章绪论 01.1电力系统概况 01.2 本文研究内容 0第二章短路计算的意义 01.1 短路计算的原因 01.2 短路发生的原因 (1)1.3 短路的类型 (1)1.4 短路的危害 (1)1.5 进行短路计算的意义 (1)第三章数学模型 (2)3.1 架空输电线的等值电路和参数 (2)3.1 发电机等值电路 (3)第四章变压器的零序等值电路及其参数 (4)4.1 普通变压器的零序等值电路及其参数 (4)4.2 变压器零序等值电路与外电路的连接 (5)4.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等值电路 (6)第五章两相短路接地的计算 (7)5.1 短路点的计算 (7)5.2 其他节点电压电流的计算 (11)第六章计算机网络仿真 (12)6.1 Matlab简介 (12)6.2 系统总体设计 (12)6.3 结果分析 (14)第七章课程设计总结 (14)参考文献 (15)在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。
这里着重介绍简单不对称故障两相短路接地的常用计算方法。
对称分量法是分析不对称故障常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先作出电力系统的各序网络，通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势，再根据不对称短路的不同类型，列出边界方程，以求得短路点电压和电流的各序分量。
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课程设计说明书课程设计名称：电力系统分析课程设计题目：两相接地故障的计算学生姓名：喻翌专业：电气工程与自动化学号： 32 指导教师：袁宇春日期：2010年6月 18日成绩目录1 前言............................................. 错误!未定义书签。
短路故障计算的原因.............................. 错误!未定义书签。
短路发生的原因.................................. 错误!未定义书签。
短路类型........................................ 错误!未定义书签。
短路的危害...................................... 错误!未定义书签。
2 数学模型......................................... 错误!未定义书签。
架空输电线的等值电路和参数...................... 错误!未定义书签。
变压器等值电路和参数............................ 错误!未定义书签。
发电机等值电路.................................. 错误!未定义书签。
3 对称分量法....................................... 错误!未定义书签。
不对称三相量的分解.............................. 错误!未定义书签。
对称分量法在不对称短路计算中的应用.............. 错误!未定义书签。
变压器的各零序等值电路.......................... 错误!未定义书签。
4 两相短路接地的分析............................... 错误!未定义书签。
5 两相短路接地的计算流程........................... 错误!未定义书签。
6 算例............................................. 错误!未定义书签。
7 总结............................................. 错误!未定义书签。
参考文献............................................ 错误!未定义书签。
两相接地故障的计算摘要：在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。
这里着重介绍简单不对称故障两相短路接地的常用计算方法。
对称分量法是分析不对称故障常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先作出电力系统的各序网络，通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势，再根据不对称短路的不同类型，列出边界方程，以求得短路点电压和电流的各序分量。
关键词：短路计算、两相短路接地、对称分量法Abstract:In power system design and operation, we must consider thepossibility of failure and normal operation, prevent power supply of damage to users and electrical equipment to work properly. From the actual operation of power system, these problems are mostly caused by a short circuit, so in addition to power system short circuit fault has a more profound understanding, but also must be familiar with power system short-circuit calculations. Here focuses on a simple asymmetric two-phase short-circuit ground fault calculation methods. Symmetry is a common method of asymmetric fault, according to asymmetric method, a set of asymmetrical three-phase quantity can be decomposed into positive sequence, negative sequence and zero sequence symmetrical three-phase three-phase volume. In the application of symmetry analysis and calculation must be made asymmetric failure of the order power system network, simplifying the network obtained the sequence network short-circuit point on the input reactance and equivalent positive sequence network potential, and then under asymmetric short-circuit the different types of boundary equations are listed, in order to achieve short-circuit voltage and current of each point sequence component.Keyword:Short-circuit calculation、Two-phase ground short circuit、Symmetry1 前言短路故障计算的原因电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动，其中，对电力系统影响较大的是系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。
所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
短路发生的原因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。
主要有：元件损坏，气象条件恶化，违规操作和其他短路类型再三相系统中可能发生的短路有：三相短路,两相短路,单相短路接地和两相短路接地。
三相短路是对称的,其他类型的短路都是不对称的。
在各种短路类型中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。
三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。
短路的危害1）短路故障时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。
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。
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，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减少，转速随之下降。
当电压大幅下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。
3）当短路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，造成大片区停电。
这是短路故障最严重的后果。
4）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重大影响。
2 数学模型在电力系统的电气计算中，常用等值电路来描述系统元件的特性。
电力系统的运行状态基本上是三相对称的或者可化为三相对称的，因此，等值电路中的参数是计及了其余两相影响的的一相等值参数。
架空输电线的等值电路和参数设有长度为L 的输电线路，其参数沿线均匀分布单位长度的阻抗和导纳分别为0000jx r jwl r z +=+=,00000jb g jwc g y +=+= 。
在距末端x 处取一段dx ，可作出等值电路如图所示。
在正弦电压下处于稳态时，x=L 时，可得到线路首端电压和电流与线路末端电压和电流的关系如下：l sh I l sh Z V I l sh Z I l ch V V c c γγγγ222211,••••••+=+= （2-1）c c c jX R jwc g jwl r Z j jwl r jwc g +=++=+=++=00000000,))((αβγ， （2-2）γ称为线路的传播常数，c Z 称为线路的波阻抗。
对于高压架空线路，略去电阻和电导时，便有000,c l R Z c l jw j c c ====αγ （2-3）将上述方程通网络的通用方程：221221,••••••••••+=+=I D V C I I B V A V (2-4))dx 1•V •••••图2.1 长线等值电路相比较，若取cc Z lsh C l sh Z B l ch D A γγγ====••••,,输电线路就是对称的无源二端口网络，并可用对称的等值电路来表示，实际计算中大多采用∏型等值电路，如图所示：令l jb g l jx r )(Y )(Z 0000+=+=和 分别代表全线的总阻抗和总导纳，则：Y K Y Z K Z y z ==',' (2-5)式中lsh ZY l ch K ZY ZY sh K yz γγ)1(2,-== 由此可见，将全线的总阻抗Z 和总导纳分别乘以修正系数y Z K K 和，便可得∏型等值电路的精确参数。
变压器等值电路和参数变压器的参数一般指其等值电路，见图中的电阻T R 、电抗T X 、电导T G 和电纳T B 。
变压器的变比也是一个参数。
变压器的前四个参数可以从出厂铭牌上代表电气特性的四个数据计算得到。