10电力系统单相断线计算与仿真3.docx

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10电力系统单相断线计算与仿真3

辽宁工业大学

《电力系统计算》课程设计（论文）

题目：

电力系统单相断线计算与仿真（3）

院（系）：

电气工程学院

专业班级：

学号：

学生姓名：

指导教师：

教师职称：

起止时间：

14-06-30至14-07-11

课程设计（论文）任务及评语

G1T11L12T2G2

1:

kk:

1

L3L2

3

S3

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：

SN=32MVA，VN=10.5kV，X=0.3；

T1:

SN=35.5MVA，Vs%=10.5，k=10.5/121kV,△Ps=180kW,△Po=30kW,Io%=0.8；YN/d-11

T2:

SN=35.5MVA，Vs%=10.5，k=10.5/121kV,△Ps=150kW,△Po=25kW,Io%=0.9；YN/d-11

L1:

线路长80km，电阻0.22Ω/km，电抗0.4Ω/km，对地容纳2.8×10-6S/km；

L2:

线路长75km，电阻0.22Ω/km，电抗0.42Ω/km，对地容纳2.78×10-6S/km；；

L3:

线路长70km，电阻0.22Ω/km，电抗0.41Ω/km，对地容纳2.8×10-6S/km；；

负荷：

S3=50MVA，功率因数为0.85。

任务要求（支路L1发生A相断线时）：

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，计算断点的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，对系统进行单相断线的Matlab仿真；

6将断线运行计算结果与仿真结果进行分析比较，得出结论。

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

行间距20磅，小四宋体

黑体小二，居中

摘要

摘要也称内容提要，概括研究题目的主要内容、特点，文字要精练。

中文摘要一般不少于200字，外文摘要的内容应与中文摘要相对应。

小四黑体

关键词：

关键词1；关键词2；关键词3；关键词4

注意：

关键词不少于2个

目录

第1章绪论1

1.1电力系统断线概述1

1.2本文设计内容1

第2章电力系统不对称故障计算原理2

2.1对称分量法基本原理2

2.2三相序阻抗及等值网络2

2.3单相断线故障的计算步骤2

第3章电力系统单相断线计算3

3.1系统等值电路及元件参数计算3

3.2系统等值电路及其化简3

3.3单相断线计算3

第4章单相断线的仿真4

4.1仿真模型的建立4

4.2仿真结果及分析4

第5章总结5

参考文献6

绪论

电力系统断线概述

电力系统断线也就是所谓的纵向故障，它指的是网络中的两个相邻节点之间出现了不正常断开或三相阻抗不相等的情况。

发生纵向故障时，由这两个节点组成故障端口。

纵向故障为不对称故障，只是在故障口出现了某种不对称状态，系统其余部分的参数还是三相对称的。

可以应用对称分量法进行分析。

首先在故障口插入一组不对称电势源来代替实际存在的不对称状态，然后将这组不对称电势源分解成正序，负序和零序分量。

根据重叠原理，分别作出各序的等值网络。

从而可以列出各序网络故障端口的电压方程式进行计算。

运行经验表明，电力系统各种故障中，单相短路占大多数，约为总故障数的65%，三相短路占5～10%。

虽然电力系统发生断线的几率很小，但故障产生的后果极为严重，必须引起足够的重视。

本文设计内容

本文设计内容：

在一个独立闭式电力网络中，支路L1发生A相断线。

任务要求：

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，计算断点的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，对系统进行单相断线的Matlab仿真；

6将断线运行计算结果与仿真结果进行分析比较，得出结论。

电力系统不对称故障计算原理

对称分量法基本原理

对称分量法是分析不对称故障的常用方法，根据对称分量法，任意一组不对称的三相相量都可以分解为三组三相对称的分量，这就是所谓的“三相相量对称分量法”。

对称分量法是将不对称的三相电流和电压各自分解为三组对称分量，它们是：

（1）正序分量：

三相正序分量的大小相等，相位彼此相差2pi/3，相序与系统正常运行方式下的相同；

（2）负序分量：

三相负序分量的大小相等，相位彼此相差2pi/3，相序与正序相反；

（3）零序分量：

三相零序分量的大小相等，相位相同。

三相序等值网络

在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量（电流或电压），可以分解为正序，负序和零序三相对称的三相量。

正序网络

正序网络就是通常计算对称短路时所用的等值网络。

除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。

由此可得，电力系统正序网络图如图2.1所示。

图2.1电力系统正序网络图

我们可以从故障端口看正序网络，它是一个有源网络，可以用戴维南定理简化成图2.2的形式。

图2.2戴维南正序等效图

负序网络

负序电流能流通的元件与正序电流的相同，但所有的电源的负序电势为零。

因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络，如图2.3所示。

图2.3电力系统负序网络图

从故障端口看负序网络，它是一个无源网络，化简后如图2.4所示。

图2.4戴维南负序等效图

零序网络

在断线处施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三相零序电流大小及相位相同，它们必须经过大地（或者架空地线、电缆包皮等）才能构成通路。

由此可得，电力系统零序网络图如图2.5所示。

图2.5电力系统零序网络图

从故障端口看负序网络，它也是一个无源网络，化简后如图2.6所示

图2.6戴维南零序等效图

电力系统单相断线计算

系统等值电路

系统的等值电路图如图3.1所示。

图2.5电力系统零序网络图

各元件参数计算

本课设的参数表示方法完全采用标幺值的形式，标幺制是相对单位制的一种，在标幺制中各物理量都用标幺值表。

标幺值=实际有名值（任意单位）／基准值（与有名值同单位）

发电机参数

XG1*=XGN*×

单相断线计算

xxxxxxxxxx。

单相断线的仿真

仿真模型的建立

xxxxxxxxxx。

仿真结果及分析

总结

对所设计内容、方法、取得的效果、问题的解决方案等方面作技术方面的总结。

如设计的内容以及采用的技术方案或计算结果

注意：

如果用到表格，则表内容用五号宋体或更小字号，选定某种样式后，全文应统一。

参考文献

[1]何仰赞等.电力系统分析（上）.华中科技大学出版社.2002.1

[2]

注意：

中文用小四宋体，英文用小四TimesNewRoman。

参考文献不少于五篇

课程设计（论文）报告的内容及其文本格式

1、课程设计（论文）报告要求用A4纸排版，单面打印，并装订成册，内容包括：

①封面（包括题目、院系、专业班级、学生学号、学生姓名、指导教师姓名、、起止时间等）

②设计（论文）任务及评语

③中文摘要（黑体小二，居中，不少于200字）

④目录

⑤正文（设计计算说明书、研究报告、研究论文等）

⑥参考文献

2、课程设计（论文）正文参考字数：

2000字

周数。

3、封面格式

4、设计（论文）任务及评语格式

5、目录格式

①标题“目录”（小二号、黑体、居中）

②章标题（小四号字、黑体、居左）

③节标题（小四号字、宋体）

④页码（小四号字、宋体、居右）

6、正文格式

①页边距：

上2.5cm，下2.5cm，左3cm，右2.5cm，页眉1.5cm，页脚1.75cm，左侧装订；

②字体：

一级标题，小二号字、黑体、居中；二级，黑体小三、居左；三级标题，黑体四号；正文文字，小四号字、宋体；

③行距：

20磅行距；

④页码：

底部居中，五号、黑体；

7、参考文献格式

①标题：

“参考文献”，小二，黑体，居中。

②示例：

（五号宋体）

期刊类：

[序号]作者1,作者2,……作者n.文章名.期刊名（版本）.出版年,卷次（期次）:

页次.

图书类：

[序号]作者1,作者2,……作者n.书名.版本.出版地:

出版社，出版年:

页次.