电力分析课程设计

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1、目 录 一、摘要 1 二、课程设计目的 2 三、课程设计任务及工作量的要求 2 四、课程设计题目及要求 3 4.1 课程设计题目 3 4.2 设计任务及设计大纲 3 4.2.1 各序等值电路及其参数. 3 4.2.2 各序等值电路的化简及其总等值阻抗. 8 4.2.3 单相直接接地短路 11 4.2.4 两相直接接地短路 12 4.2.5 正序定则 14 五、总结. 16 六、参考文献. 16 附录. 17 附录 A：完整的各序等值电路图 17 附录 B：参数计算的程序 18 1 一、摘要 在电力系统运行过程中，时常会发生故障，且大多是短路故障。短路通常分 为三相短路、单相接地短路、两相短路和

2、两相接地短路。其中三相短路为对称短 路，后三者为不对称短路。电力运行经验指出单相接地短路占大多数，因此分析 与计算不对称短路具有非常重要意义。 分析计算不对称短路方法很多，目前实际最常用的方法是对称分量法。而以 对称分量法为核心的计算方法又可有解析法和计算机程序算法等， 本论文的主要 工作即介绍这两种计算方法。解析法，是将微分方程代数化、暂态分析稳态化、 不对称转化为对称并叠加完成不对称故障的分析与计算。 计算机程序算法是在形 成三个序网的节点导纳矩阵后，对其应用高斯消去法求得故障端点等值阻抗，根 据故障类型选用相应公式计算各序电流、电压，进而合成三相电流、电压。 关键字：单相接地短路，两相短

3、路，两相接地短路，对称分量法，节点导纳矩阵 2 二、课程设计目的 通过课程设计进一步提高学生的收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培 养理论与实际应用结合的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题 的能力，为以后的毕业设计与实际工作打下坚实的基础。 三、课程设计任务及工作量的要求 1) 必须严格遵守国家的有关法律、法规、标准。 2) 满足电力系统的基本要求（电能质量、可靠性、经济性、负荷等级） 3) 必须从整个地区的电能分配、规划出发，确定整体设计方案。 4) 要求学生初步掌握工程设计的程序和方法，特别是工程中用到的电气制图标 准，常用符号，计算公式和编程技巧。 5) 通过独立设计一个

4、工程技术课题，设计应用软件，充分提高运用新技术、新 信息、新技术成果和装置的能力。具体要求见各课题。 6) 在设计过程中，要多思考，多分析，对设计计算内容和结果进行整理和总结。 7) 完成课程设计说明书及相关的图，可以手写，可以计算机打印。 8) 准备答辨。 3 四、课程设计题目及要求 4.1 课程设计题目 题目：不对称故障分析与计算的程序设计 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。 （1）基础资料基础资料 1. 电力系统简单结构图如图 1 所示。 图 1

5、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：Sn=120MVA，Un=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：Sn=60MVA，UK%=10.5 变压器 T2：Sn=60MVA，UK%=10.5 线路 L=105km，单位长度电抗 x1= 0.4/km，x0=3 x1, 负荷 L1：Sn=60MVA，X1=1.2，X2=0.35 负荷 L2：Sn=40MVA，X1=1.2，X2=0.35 取 SB=120MVA 和 UB为所在级平均额定电压。 4

6、.2 设计任务及设计大纲 4.2.1 各序等值电路及其参数 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） （1）各序等值电路： 正序： 4 2L X 1T X 2T X 1l X 1KU G E G X 1L X 1l X 负序： 2L X 1T X 2T X 1l X 2KU G X 1L X 1l X 零 序： 2m X 0KU 1m X 1T X 1T X 2T X 2T X 1 3 l X 1 3 l X （2）各序元件参数： 1 发电机 G1 的电抗标幺值： 发电机 G1 的正序电抗标幺值： S S X U S S UX X N B d B B N NG G 12 2 100 (%) )1( 发电机 G1 的负序电抗标幺值： S S X U S S UX X N B d B B N NG G 22 2 100 (%) )2( 因为变压器的连接方式为Y/连接，所以零序网络与