一組電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)

1、山東交通學(xué)院電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)報(bào)告院(部)別 信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院 姓 名 王新 學(xué) 號(hào) 130817142 指導(dǎo)教師 黃欣 課 程 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)題 目 電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì) 院 (部) 信息科學(xué)與電氣工程學(xué)院 專 業(yè) 電氣工程及其自動(dòng)化 班 級(jí) 電 升131 學(xué)生姓名 王新 學(xué) 號(hào) 130817142 12 月 15日至 12 月 26 日 共 2 周指導(dǎo)教師(簽字) 負(fù) 責(zé) 人(簽字) 2014年 12月 26日電力系統(tǒng)自動(dòng)化課程設(shè)計(jì)一、設(shè)計(jì)內(nèi)容及要求 內(nèi)容：利用不對(duì)稱故障分析方法解決實(shí)例縱向不對(duì)稱故障單相斷相線路問(wèn)題。 要求：求出各相的不對(duì)稱分量，畫(huà)出向量圖，并在Matla

2、b中進(jìn)行模擬仿真，獲得斷相后電流、電壓波形圖。二、設(shè)計(jì)原始資料 給定一個(gè)具體系統(tǒng)，假設(shè)當(dāng)在FF發(fā)生a相斷相時(shí)，求斷相處的負(fù)序，零序的電流，電壓及故障相中的電流，并與故障前的電流進(jìn)行比較。 假定各元件參數(shù)已歸算到以=100MVA。 為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。電源相電動(dòng)勢(shì)歸算到故障點(diǎn)電壓級(jí)的標(biāo)幺值為=j1.43。其余參數(shù)見(jiàn)復(fù)合序網(wǎng)圖。三、設(shè)計(jì)完成后提交的文件和圖表1計(jì)算說(shuō)明書(shū)部分 根據(jù)題目要求求出故障點(diǎn)的對(duì)稱分量和非對(duì)稱分量的電流、電壓。 正常情況下線路負(fù)荷電流。 對(duì)比手算結(jié)果與Matlab計(jì)算結(jié)果。2.仿真部分： 根據(jù)所求電流、電壓結(jié)果分別畫(huà)出電壓、電流向量圖。 利用Matlab軟件仿真得出線路正常與線路

3、發(fā)生斷相時(shí)各測(cè)量點(diǎn)的電壓、電流波形。四、進(jìn)程安排 第一周：周一、周二：整合所有知識(shí)點(diǎn)及資料； 周三周五：完成手算及Matlab計(jì)算與仿真； 第二周：周二、周三：完成設(shè)計(jì)報(bào)告； 周四：交打印版設(shè)計(jì)報(bào)告； 周五：答辯；五、主要參考資料 1 夏道止.M 電力系統(tǒng)分析（第二版）.北京.中國(guó)電力出版社.2011. 2 李光琦.M 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析(第二版).西安.中國(guó)電力出版社.2004. 3 熊信銀.M 發(fā)電廠電氣部分（第三版）.北京.中國(guó)電力出版社.2006.目錄摘 要2第一章 電力系統(tǒng)故障分析31.1電力系統(tǒng)故障分析意義31.2 電力系統(tǒng)

4、故障計(jì)算的基本原則和規(guī)定41.3電力系統(tǒng)故障概率41.4不對(duì)稱故障分析概述51.5不對(duì)稱故障分析51.6 不對(duì)稱故障分析計(jì)算步驟6第二章 縱向不對(duì)稱故障分析72.1縱向不對(duì)稱故障分析72.2斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)72.3一相斷相故障分析8第三章 電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例計(jì)算分析93.1電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例要求103.2理論計(jì)算103.3 Matlab計(jì)算過(guò)程123.4.電力系統(tǒng)故障實(shí)例仿真模型及各模塊參數(shù)設(shè)置143.5仿真波形結(jié)果15課程總結(jié)19課程設(shè)計(jì)心得20附錄21參考文獻(xiàn)23摘 要 電力系統(tǒng)發(fā)生使對(duì)稱結(jié)構(gòu)遭受破壞的短路或斷路故障，由于短路會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，因而引起了高度重視。除盡量消

5、除導(dǎo)致短路、斷路的原因外，還應(yīng)在短路、斷路故障發(fā)生后及時(shí)采取措施，盡量減少短路造成的損失，如采用繼電保護(hù)將故障隔離，在合適的地點(diǎn)裝設(shè)電抗器以限制短路電流，采用自動(dòng)重合閘消除瞬時(shí)故障使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常等。這些措施均須建立在故障計(jì)算的基礎(chǔ)上。在發(fā)電廠、變電所以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，都必須事先進(jìn)行短路計(jì)算，以此作為合理選擇電氣接線、選用有足夠熱穩(wěn)定度和動(dòng)穩(wěn)定度的電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體、確定限制短路電流的措施、合理配置各種繼電保護(hù)并整定其參數(shù)等的重要依據(jù)。因此故障計(jì)算對(duì)于電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行具有十分重要的意義基于對(duì)稱分量法的基本理論，對(duì)稱分量法采取的具體方法之一是解析法，即把該網(wǎng)絡(luò)分解為正，負(fù)，

6、零序三個(gè)對(duì)稱序網(wǎng)，這三組對(duì)稱序分量可分別按對(duì)稱的三相電路分解。計(jì)算機(jī)程序法。通過(guò)計(jì)算機(jī)形成三個(gè)序網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，然后利用高斯消去法通過(guò)相應(yīng)公式對(duì)他們進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，即可求得故障端點(diǎn)的等值阻抗。最后根據(jù)故障類型選取相關(guān)公式計(jì)算故障處各序電流，電壓，進(jìn)而合成三相電流電壓。 進(jìn)行了參數(shù)不對(duì)稱電網(wǎng)故障計(jì)算方法的研究。通過(guò)引計(jì)算機(jī)算法，系統(tǒng)介紹電網(wǎng)參數(shù)不對(duì)稱的計(jì)算機(jī)算法方法。根據(jù)斷相故障和短路故障的特點(diǎn)，通過(guò)在故障點(diǎn)引入計(jì)算機(jī)算法，給出了各種斷相故障和短路故障的仿真計(jì)算。此方法以將故障電網(wǎng)分為對(duì)稱網(wǎng)絡(luò)和不網(wǎng)絡(luò)兩部分，在程序法則下建立起不對(duì)稱電網(wǎng)故障計(jì)算統(tǒng)一模型，根據(jù)線性電路的基本理論，并借助于相序參數(shù)變

7、換技術(shù)完成故障計(jì)算。關(guān)鍵詞：參數(shù)不對(duì)稱； 電網(wǎng)； 故障計(jì)算第一章 電力系統(tǒng)故障分析1.1電力系統(tǒng)故障分析意義 “電力系統(tǒng)故障分析”主要是研究電力系統(tǒng)中由于故障所引起的電磁暫態(tài)過(guò)程，搞清楚暫態(tài)發(fā)生的原因、發(fā)展過(guò)程及后果，從而為預(yù)防及消除電力系統(tǒng)的故障準(zhǔn)備必要的理論知識(shí)。 電力系統(tǒng)發(fā)生使對(duì)稱結(jié)構(gòu)遭受破壞的短路或斷路故障，由于短路會(huì)產(chǎn)生十分嚴(yán)重的后果，因而引起了高度重視。除盡量消除導(dǎo)致短路、斷路的原因外，還應(yīng)在短路、斷路故障發(fā)生后及時(shí)采取措施，盡量減少短路造成的損失，如采用繼電保護(hù)將故障隔離，在合適的地點(diǎn)裝設(shè)電抗器以限制短路電流，采用自動(dòng)重合閘消除瞬時(shí)故障使系統(tǒng)盡快恢復(fù)正常等。這些措施均須建立在故障

8、計(jì)算的基礎(chǔ)上。在發(fā)電廠、變電所以及整個(gè)電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)工作中，都必須事先進(jìn)行短路計(jì)算，以此作為合理選擇電氣接線、選用有足夠熱穩(wěn)定度和動(dòng)穩(wěn)定度的電氣設(shè)備及載流導(dǎo)體、確定限制短路電流的措施、合理配置各種繼電保護(hù)并整定其參數(shù)等的重要依據(jù)。因此故障計(jì)算對(duì)于電力系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和安全運(yùn)行具有十分重要的意義。1.2 電力系統(tǒng)故障計(jì)算的基本原則和規(guī)定 電力系統(tǒng)三相短路計(jì)算主要是短路電流周期分量的計(jì)算，在給定電源電勢(shì)時(shí)，實(shí)際就是穩(wěn)態(tài)交流電路的求解。 在電力系統(tǒng)短路電流的工程計(jì)算中，許多實(shí)際問(wèn)題的解決（如電網(wǎng)設(shè)計(jì)中的電氣設(shè)備選擇）并不需要十分精確的結(jié)果，于是產(chǎn)生了近似計(jì)算的方法。在近似計(jì)算中主要是對(duì)系統(tǒng)元件模型和標(biāo)么值

9、參數(shù)計(jì)算做了簡(jiǎn)化處理。在元件模型方面，忽略發(fā)電機(jī)、變壓器和輸電線路的電阻，不計(jì)輸電線路的電容，略去變壓器的勵(lì)磁電流（三相三柱式變壓器的零序等值電路除外），負(fù)荷忽略不計(jì)或只做近似估計(jì)。在標(biāo)么值參數(shù)計(jì)算方面，在選取各級(jí)平均電壓做為基準(zhǔn)電壓時(shí)，忽略各元件(電抗器除外)的額定電壓之比，即所有變壓器的標(biāo)么變比都等于1。此外，有時(shí)還假定所有發(fā)電機(jī)的電勢(shì)具有相同的相位，加上所有元件僅用電抗表示，這就避免了復(fù)數(shù)運(yùn)算，把短路電流的計(jì)算簡(jiǎn)化為直流電路的求解。短路計(jì)算的目的是為了選擇導(dǎo)體和電器，并對(duì)其進(jìn)行相關(guān)校驗(yàn)。基本假定短路電流實(shí)用計(jì)算中，采用以下假設(shè)條件和原則：（1）正常工作時(shí)，三相系統(tǒng)對(duì)稱運(yùn)行；（2）所有電源

10、的電動(dòng)勢(shì)相位角相同；（3）系統(tǒng)中的同步和異步電機(jī)為理想電機(jī)，不考慮電機(jī)飽和、磁滯、渦流及導(dǎo)體集膚效應(yīng)等影響；轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)完全對(duì)稱；定子三相繞組空間相差120°電氣角；（4）電力系統(tǒng)中各原件的磁路不飽和，即帶鐵芯的電氣設(shè)備電抗值不隨電流大小變化；（5）電力系統(tǒng)中所有電源都在額定負(fù)荷下運(yùn)行，其中50%負(fù)荷接在高壓母線上，50%負(fù)荷接在系統(tǒng)側(cè)；（6）同步電機(jī)都具有自動(dòng)調(diào)整勵(lì)磁裝置（包括強(qiáng)行勵(lì)磁）；（7）短路發(fā)生在短路電流為最大值的瞬間；（8）不考慮短路點(diǎn)的電弧阻抗和變壓器的勵(lì)磁電流；（9）除計(jì)算短路電流的衰減時(shí)間常數(shù)和低壓網(wǎng)絡(luò)的短路電流外，元件的電阻都略去不計(jì)；（10）元件的計(jì)算參數(shù)均取其額定

11、值，不考慮參數(shù)的誤差和調(diào)整范圍；（11）輸電線路的電容略去不計(jì)；用概率統(tǒng)計(jì)法制定短路電流運(yùn)算曲線。一般規(guī)定：（1）驗(yàn)算導(dǎo)體和電器動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定以及電器開(kāi)斷電流所用的短路電流，應(yīng)按本工程的設(shè)計(jì)規(guī)劃容量計(jì)算，并考慮電力系統(tǒng)的遠(yuǎn)景發(fā)展規(guī)劃（一般為本期工程建成的510年）。確定短路電流時(shí)，應(yīng)按可能發(fā)生最大短路電流的正常接線方式，而不應(yīng)按僅在僅在切換過(guò)程中可能并列運(yùn)行的接線方式；（2）在電氣網(wǎng)絡(luò)中應(yīng)考慮具有反饋?zhàn)饔玫漠惒诫妱?dòng)機(jī)的影響；（3）選擇導(dǎo)體和電器時(shí)，對(duì)不帶電抗器回路的計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在正常接線方式時(shí)短路電流為最大的地點(diǎn)。對(duì)加裝電抗器的610KV出線與廠用分支線回路，除其母線和母線隔離開(kāi)關(guān)之間隔板

12、前的引線和套管，計(jì)算短路點(diǎn)應(yīng)選擇在電抗器前，其余導(dǎo)體和電器的計(jì)算短路點(diǎn)一般選擇在電抗器后；（4）導(dǎo)體和電器的動(dòng)穩(wěn)定、熱穩(wěn)定和電器的開(kāi)斷電流，一般按三相短路驗(yàn)算。若發(fā)電機(jī)出口的兩相短路或中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)及自耦變壓器等回路中的單相、兩相接地短路較三相嚴(yán)重時(shí)，則應(yīng)按嚴(yán)重情況計(jì)算。1.3電力系統(tǒng)故障概率運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)指出，架空輸電線是電力系統(tǒng)中比較薄弱的環(huán)節(jié)，發(fā)生短路的幾率最高，我國(guó)某電力系統(tǒng)多年統(tǒng)計(jì)出在不同范圍內(nèi)發(fā)生短路故障的相對(duì)次數(shù)列出如圖1.2.1所示。 線路范圍發(fā)生幾率在110kV線路上容量為6000kW以上的發(fā)電機(jī)110kV變壓器110kV母線78.0%7.5%6.5%8.0%圖1.2.1：不同

13、范圍能發(fā)生短路故障幾率從圖1.2.2中的數(shù)字中可以看出單相短路幾率占?jí)旱剐远鄶?shù)，國(guó)外的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)也證明了這一點(diǎn)。三相短路的幾率是很小的，但這并不說(shuō)明三相短路無(wú)關(guān)緊要，相反對(duì)三相短路應(yīng)該加以重視，因?yàn)槿喽搪返那闆r最嚴(yán)重，有時(shí)為了最后論斷電力系統(tǒng)在短路情況下工作的可能性，他起著決定性的作用。此外，研究三相短路之所以重要，還由于我們?cè)诜治鲇?jì)算不對(duì)稱短路時(shí)，往往把不對(duì)稱短路看成某種假定的三相短路來(lái)處理。短路類型發(fā)生幾率三相短路二相短路二相短路接地單相短路5%4%8%83%圖1.2.2：110kV線路上各種類型短路故障幾率1.4不對(duì)稱故障分析概述 在電力系統(tǒng)故障中，僅在一處發(fā)生不對(duì)稱短路或斷線的故障，稱

14、為簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障。它通常分為兩類：一類叫橫向不對(duì)稱故障，包括兩相短路、單相接地短路以及兩相接地短路三種類型。這種故障發(fā)生在系統(tǒng)中某一點(diǎn)的各相間或相與地之間，是處于網(wǎng)絡(luò)三相支路的橫向，故稱為橫向不對(duì)稱故障。另一類是發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)三相支路的縱向，叫縱向不對(duì)稱故障，包括一相和兩相斷相兩種基本類型。1.5不對(duì)稱故障分析 不對(duì)稱故障的分析計(jì)算是故障分析的基本內(nèi)容之一。在電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，不對(duì)稱故障時(shí)出現(xiàn)時(shí)各序?qū)ΨQ分量以及各相電流、電壓的分析計(jì)算，是選擇電氣設(shè)備、確定運(yùn)行方式、整定繼電保護(hù)、選用自動(dòng)化設(shè)備和事故分析的重要依據(jù)。在電力系統(tǒng)各種故障中，不對(duì)稱故障所占的比例很大。 當(dāng)電力系統(tǒng)某點(diǎn)發(fā)生故障時(shí)，求出

15、故障點(diǎn)處電流、電壓的大小和特征，以及網(wǎng)絡(luò)中其他位置（如繼電保護(hù)安裝處）電流、電壓的大小和特征。 不對(duì)稱故障分析計(jì)算不對(duì)稱故障的方法很多，如對(duì)稱分量法,分量法，以及在坐標(biāo)系統(tǒng)中直接進(jìn)行計(jì)算等。實(shí)際應(yīng)用最廣泛、最基本的方法仍是對(duì)稱分量法。 應(yīng)用對(duì)稱分量法分析計(jì)算簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障時(shí)，對(duì)各序分量的求解，一般有兩種方式：一種是直接的聯(lián)立求解三個(gè)序的電動(dòng)勢(shì)方程和三個(gè)邊界條件方程；另一種是借組于復(fù)合序網(wǎng)圖進(jìn)行求解，將三相不對(duì)稱的問(wèn)題轉(zhuǎn)化為對(duì)稱的一相進(jìn)行求解，即根據(jù)不同的故障類型所確定的邊界條件，將三個(gè)序網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接，組成一個(gè)一相的復(fù)合序網(wǎng)，通過(guò)對(duì)復(fù)合序網(wǎng)進(jìn)行計(jì)算，便可求出電流、電壓的各序?qū)ΨQ分量，還可以

16、根據(jù)需要，通過(guò)疊加方法獲得三相的電壓、電流。由于復(fù)合序網(wǎng)圖的求解方法比較簡(jiǎn)單，具有通用性，又容易記憶，因此應(yīng)用較廣。1.6 不對(duì)稱故障分析計(jì)算步驟（1）先計(jì)算出短路或短路點(diǎn)處待求得正序、負(fù)序、零序電壓和電流，共六個(gè)未知數(shù)（主要的待求電氣量是三個(gè)未知電流）。（2）利用正序、零序、負(fù)序的電路關(guān)系，進(jìn)一步求出各支路或某一位置的電流、電壓。（3）將三個(gè)電氣量進(jìn)行合成，求出所關(guān)心位置的三相電流和電壓。第二章 縱向不對(duì)稱故障分析2.1縱向不對(duì)稱故障分析 縱向不對(duì)稱故障主要包括單項(xiàng)斷路和兩項(xiàng)斷路，故稱非全相運(yùn)行。造成非全相運(yùn)行的原因很多，例如：一相或兩相的導(dǎo)線斷線；分相檢修線路或開(kāi)關(guān)設(shè)備；開(kāi)關(guān)在合閘過(guò)程中三

17、相觸頭不同時(shí)的接通；某一線路單相接地后，故障相開(kāi)關(guān)跳閘等。電力系統(tǒng)在發(fā)生縱向不對(duì)稱故障時(shí)，雖然不出現(xiàn)危險(xiǎn)的大電流和引起電壓的急劇波動(dòng)，但系統(tǒng)中會(huì)產(chǎn)生負(fù)序和零序分量。負(fù)序電流的出現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有危害，且將影響發(fā)電機(jī)的出力和損壞絕緣。零序電流的出現(xiàn)對(duì)通信系統(tǒng)則有干擾作用。此外，對(duì)于系統(tǒng)中反應(yīng)不對(duì)稱故障的繼電保護(hù)裝置，則要考慮是否引起不動(dòng)作或拒動(dòng)作的問(wèn)題。為了便于采取必要的措施，以便處理和解決上述諸類問(wèn)題，就需要對(duì)縱向不對(duì)稱故障進(jìn)行分析計(jì)算。2.2斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)如圖2.2所示：斷路類型示意圖代表符號(hào)單相斷路二相斷路圖2.2 斷路故障的簡(jiǎn)略記號(hào)第 23 頁(yè)2.3一相斷相故障分析

18、在不對(duì)稱故障中，a相發(fā)生一相斷相故障后，系統(tǒng)接線圖如圖2.3.1所示，系統(tǒng)等效圖如圖2.3.2所示。 圖2.3.1 a相斷相系統(tǒng)接線圖 圖2.3.2 a相斷相系統(tǒng)等效圖 設(shè)圖2.3.1中的F、F處發(fā)生a相斷相，那么，可以很清楚地看到，與圖2.3.2對(duì)應(yīng)的a相的邊界條件為：；選a相作為基準(zhǔn)相之后，將其轉(zhuǎn)換為對(duì)稱分量表示，得： 根據(jù)這個(gè)對(duì)稱分量的邊界條件，可以在斷相處將三個(gè)序網(wǎng)絡(luò)合成一個(gè)復(fù)合序網(wǎng)，如圖2.3.3所示。 有復(fù)合序網(wǎng)求出斷相處的各序分量： 圖2.3.3 a相斷相時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)第三章 電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例計(jì)算分析3.1電力系統(tǒng)縱向故障分析實(shí)例要求 如下圖3.1.1所示的系統(tǒng)，當(dāng)在FF

19、發(fā)生 a相斷相時(shí)，求斷相處的負(fù)序，零序的電流，電壓及故障相中的電流，并與故障前的電流進(jìn)行比較。 假定各元件參數(shù)已歸算到以=100MVA. 為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。電源相電動(dòng)勢(shì)歸算到故障點(diǎn)電壓級(jí)的標(biāo)幺值為=j1.43。其余參數(shù)見(jiàn)圖3.1.2復(fù)合序網(wǎng)圖。圖3.1.1 a相斷相后系統(tǒng)接線圖圖3.1.2 給定復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)圖3.2理論計(jì)算 a相斷相時(shí)，求故障點(diǎn)處的負(fù)序及零序電流電壓以及非故障點(diǎn)的電流、以a相為基準(zhǔn)，對(duì)應(yīng)斷相時(shí)的復(fù)合序網(wǎng)圖如上圖所示。由復(fù)合序網(wǎng)圖可知：非故障相的電流為：正常情況下流過(guò)線路的負(fù)荷電流為： 從上面計(jì)算結(jié)果可知，a相斷相時(shí)，非故障相（b、c相）中的電流比斷相增加18.9%，所以發(fā)生單相斷相

20、故障時(shí)要注意非故障的過(guò)負(fù)荷問(wèn)題。電流向量圖如圖3.2.1所示圖3.2.1 電流向量圖電壓向量圖如圖3.2.2所示圖3.2.2 電壓向量圖3.3 Matlab計(jì)算過(guò)程基準(zhǔn)值：SB =100基準(zhǔn)值：Ea1z = 0 + 1.4300i正負(fù)零序線路各元器件給定阻抗標(biāo)幺值:正負(fù)零序線路總阻抗標(biāo)幺值:X1z =2 X2z =1.1500X0z =0.9700各序分量:Ia1 =0.5661Ia2 =-0.2590Ia0 =-0.3071Ua1 =0 + 0.2979iUa2 =0 + 0.2979iUa0 =0 + 0.2979i非故障相電流值:Ia =0Ib =-0.4606 - 0.7145iIc

21、=-0.4606 + 0.7145i正常情況下流過(guò)線路的負(fù)荷電流:Ia1z =0.7150Ipercentage =0.1890電流向量圖如圖3.3.1所示圖3.3.1 Matlab計(jì)算電流向量圖電壓向量圖如圖3.3.2所示圖3.3.2 Matlab計(jì)算電壓向量圖3.4.電力系統(tǒng)故障實(shí)例仿真模型及各模塊參數(shù)設(shè)置實(shí)例仿真模型及各模塊參數(shù)設(shè)置整個(gè)正常時(shí)電路圖如圖3.4.1所示。圖3.4.1 仿真模型3.5仿真波形結(jié)果正常情況各測(cè)量點(diǎn)電壓仿真波形如圖3.5.1及電流仿真波形如圖3.5.2所示。圖3.5.1 正常情況下測(cè)量點(diǎn)電壓仿真波形圖3.5.2 正常情況下測(cè)量點(diǎn)電流仿真波形a相發(fā)生斷相后各測(cè)量點(diǎn)測(cè)

22、得仿真電壓及電流波形如圖3.5.3、圖3.5.4、圖3.5.5、圖3.5.6所示。圖3.5.3 a相斷相后靠近發(fā)電機(jī)的變壓器的電壓仿真波形圖3.5.4 a相斷相后靠近發(fā)電機(jī)的變壓器的電流仿真波形圖3.5.5 a相斷相后線路的電壓仿真波形圖3.5.6 a相斷相后線路的電流仿真波形仿真波形分析 如圖3.5.3、圖3.5.4所示，當(dāng)a相發(fā)生斷相后，靠近發(fā)電機(jī)的變壓器產(chǎn)生的電壓波形不變，電流波形發(fā)生畸變。 如圖3.5.5、圖3.5.6所示，當(dāng)a相發(fā)生斷相后，靠近發(fā)電機(jī)的變壓器產(chǎn)生的電壓波形a相幅值變小，b、c相不變；電流波形a相為零，其它相幅值變小。課程總結(jié)分析表明，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)單相斷相故障是故障

23、相對(duì)地電壓升高，兩健全相電壓降低，并隨斷開(kāi)相對(duì)地電容的減小量占非故障時(shí)對(duì)地電容的不同比例，系統(tǒng)各相對(duì)地電壓，中性點(diǎn)不對(duì)稱電壓的大小及相位局限在一定范圍內(nèi)變化，分析結(jié)果與故障現(xiàn)象時(shí)一致的。而最常見(jiàn)的單相接地故障，是故障相對(duì)地電壓降低，兩健全相對(duì)地電壓升高。根據(jù)這種不同特征，可判斷是單相接地故障還是斷相故障，減少故障的排除時(shí)間，盡快使系統(tǒng)恢復(fù)到正常運(yùn)行狀態(tài)。 課程設(shè)計(jì)心得 本次故障分析課程設(shè)計(jì)讓我和我的隊(duì)員在實(shí)際操作技能上有了很大的進(jìn)步，將理論與實(shí)踐很好的結(jié)合了起來(lái)。課程設(shè)計(jì)初期，我們遇到的問(wèn)題就是計(jì)算問(wèn)題，大家的計(jì)算結(jié)果在細(xì)微處有差異，在我們的討論中，最后得出了最佳計(jì)算方案。然后是對(duì)Matlab

24、的使用，由陌生到熟悉，我和我的隊(duì)友一起學(xué)習(xí)，共同探討，最終完成了此次課程設(shè)計(jì)。此次課程設(shè)計(jì)，不僅是對(duì)我們所學(xué)知識(shí)的一個(gè)匯總，同時(shí)也是我們培養(yǎng)自主學(xué)習(xí)能力和動(dòng)手能力的一次機(jī)會(huì)。在課程設(shè)計(jì)的過(guò)程中，我學(xué)到了很多課本上沒(méi)有的相關(guān)知識(shí)，更學(xué)會(huì)了面對(duì)新事物時(shí)要有好奇心、求知欲、進(jìn)取心，遇到困難時(shí)，要不氣餒，不放棄，不驕不躁，冷靜的找到解決問(wèn)題的方法。這些也是我在今后的生活和學(xué)習(xí)中都要堅(jiān)持的態(tài)度。 與此同時(shí)，我要感謝我的指導(dǎo)老師，在我們遇到問(wèn)題時(shí)，她適時(shí)的給予我們幫助與指導(dǎo)，她學(xué)識(shí)的淵博、對(duì)工作的認(rèn)真態(tài)度，讓我們敬佩，也是我今后走向工作崗位的榜樣。同樣我要感謝我的隊(duì)友，遇到問(wèn)題時(shí)我們一起查閱資料，一起商議

25、解決問(wèn)題，在調(diào)試過(guò)程中互相提供指導(dǎo)，這讓我體會(huì)到了團(tuán)隊(duì)合作的重要性，更增進(jìn)了同學(xué)之間的友誼。這次實(shí)訓(xùn)，我們真的學(xué)到了很多，非常感謝這次機(jī)會(huì)。、 不積跬步無(wú)以至千里，不積小流無(wú)以成江河！以后會(huì)更加注重細(xì)節(jié)的處理。附錄參考程序disp('基準(zhǔn)值：');SB=100 disp('基準(zhǔn)值：');Ea1z=1.43i disp('正負(fù)零序線路各元器件給定阻抗標(biāo)幺值:');X1=0.25; %正序X2=0.2;X3=0.15; X4=0.2;X5=1.2; X6=0.25; %負(fù)序X7=0.2;X8=0.15;X9=0.2;X10=0.35;X11=0.2;

26、 %零序X12=0.57;X13=0.2;disp('正負(fù)零序線路總阻抗標(biāo)幺值:');X1z=X1+X2+X3+X4+X5;X2z=X6+X7+X8+X9+X10; X0z=X11+X12+X13; X1z X2zX0zdisp('各序分量:');Ia1=Ea1z/(X1z+X2z*X0z/(X2z+X0z)*j);Ia2=-Ia1*(X0z/(X2z+X0z);Ia0=-Ia1*(X2z/(X2z+X0z);Ia1 Ia2Ia0Ua1=(Ia1*(X2z*X0z/(X2z+X0z)*j;Ua2=(Ia1*(X2z*X0z/(X2z+X0z)*j;Ua0=(Ia

27、1*(X2z*X0z/(X2z+X0z)*j;Ua1Ua2Ua0disp('非故障相電流值:');a=-1/2+3(1/2)/2*j;Ia=0;Ib=a2*Ia1+a*Ia2+Ia0;Ic=a*Ia1+a2*Ia2+Ia0;IaIbIcdisp('正常情況下流過(guò)線路的負(fù)荷電流:');Ia1z=Ea1z/(X1z*j);Ipercentage=(real(Ib)2+imag(Ib)2)(1/2)-Ia1z)/Ia1z;Ia1zIpercentagedisp('各分量向量:');Ib1=Ia1*a;Ic1=Ia1*a2;Ib2=Ia2*a2;Ic2=

28、Ia2*a;figure(1);compass(Ia,Ib,Ic,Ia1,Ib1,Ic1,Ia2,Ib2,Ic2,Ia0);text(real(Ia),imag(Ia),'Ia','color','b');text(real(Ib),imag(Ib),'Ib','color','m');text(real(Ic),imag(Ic),'Ic','color','r');text(real(Ia1),imag(Ia),'Ia1','

29、color','b');text(real(Ib1),imag(Ib),'Ib1','color','m');text(real(Ic1),imag(Ic),'Ic1','color','r');text(real(Ia0),imag(Ia),'Ia0','color','b');text(real(Ia2),imag(Ia),'Ia2','color','y');text(real(Ib2),imag(Ib),'Ib2','color','m');text(real(Ic2),imag(Ic),'Ic2','color','g')Ua=Ua1*3;Ub=0;Uc=0;Ub1=Ua1*a;Uc1=Ua1*a