基于MATLAB的電力系統(tǒng)單相短路故障分析仿真

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1、.電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)題目：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪穼I(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：電氣1307姓名：陳歡..目錄課程設(shè)計(jì)（論文）任務(wù)書(shū)-----------------------（1）引言-------------------------------------------------------------------（3）第一章．電力系統(tǒng)短路故障分析-------------------------------（4）第二章．電力系統(tǒng)單相短路計(jì)算--------------------（5）2.1簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的分析計(jì)算----------------

2、------（5）2.1.1.對(duì)稱分量法-------------------（5）2.2單相接地短路------------------------------（6）2.2.1.正序等效定則----------------------------（6）2.2.2.復(fù)合序網(wǎng)---------------------------------（6）2.2.3.單相接地短路分析---------------------------（7）第三章．電力系統(tǒng)單相短路時(shí)域分析----------------（10）3.1仿真模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)------------

3、------------（10）3.1.1.實(shí)例分析--------------------------------（10）3.1.2.仿真參數(shù)-----------------------------------（11）3.2仿真結(jié)果分析-------------------------------（13）..結(jié)束語(yǔ)-----------------------------------------（18）參考文獻(xiàn)---------------------------------------（18）..課程設(shè)計(jì)任務(wù)書(shū)題目：?jiǎn)蜗嘟拥囟搪芬螅罕菊n程設(shè)計(jì)

4、主要是對(duì)單相接地短路進(jìn)行分析計(jì)算，并利用Matlab/Simulink軟件對(duì)其進(jìn)行仿真，通過(guò)仿真結(jié)果與計(jì)算結(jié)果進(jìn)行比較，進(jìn)一步研究短路故障的特點(diǎn)。并驗(yàn)證MATLAB/SIMULINK功能的強(qiáng)大。引言隨著電力工業(yè)的發(fā)展，電力系統(tǒng)的規(guī)模越來(lái)越大，在這種情況下，許多大型的電力科研實(shí)驗(yàn)很難進(jìn)行，尤其是電力系統(tǒng)中對(duì)設(shè)備和人員等危害最大的事故故障，尤其是短路故障，而在分析解決事故故障時(shí)要不斷的實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)實(shí)設(shè)備中很難實(shí)現(xiàn)，一是實(shí)際的條件難以滿足；二是從系統(tǒng)的安全角度來(lái)講也是不允許進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的?？紤]這兩種情況，尋求一種最接近于電力系統(tǒng)實(shí)際運(yùn)行狀況的數(shù)字仿真工具十分重要

5、，而MATLAB軟件中的SIMULINK是用來(lái)對(duì)動(dòng)態(tài)系統(tǒng)進(jìn)行建模、仿真和分析的集成開(kāi)發(fā)環(huán)境，是結(jié)合了框圖界面和交互仿真能力的非線性動(dòng)態(tài)系統(tǒng)仿真工具，為解決具體的工程問(wèn)題提供了更為快速、準(zhǔn)確和簡(jiǎn)潔的途徑。電力系統(tǒng)中輸送和分配電能的部分稱為電力網(wǎng)，它包括升降壓變壓器和各種電壓等級(jí)的輸電線路，動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)簡(jiǎn)單示意如圖1-1。圖1-1動(dòng)力系統(tǒng)、電力系統(tǒng)和電力網(wǎng)示意圖..電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少。所以我們應(yīng)對(duì)單相短路引起足夠的重視，對(duì)單相短路的研究是有其重要意義的，所以本章重點(diǎn)

6、就是研究單相短路故障在MATLAB中的運(yùn)用和分析。第一章．電力系統(tǒng)短路故障分析1.短路產(chǎn)生的原因有很多，主要有以下幾個(gè)方面：（1）.元件損壞例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)，安裝維護(hù)不良所帶來(lái)的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等，(2).氣象條件惡化例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌(3）.違規(guī)操作，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等；(4).其他，例如挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。2.短路的危害隨著短路類型、發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同，短路的后果可能只破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅

7、整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。短路的危險(xiǎn)后果一般有以下的幾個(gè)方面：（1）.短路故障使短路點(diǎn)附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，可能使導(dǎo)體和它們的支架遭到破壞。（2）．短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，設(shè)備可能過(guò)熱以致?lián)p壞。（3）.短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。系統(tǒng)中最主要的電力負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比，電壓下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小，轉(zhuǎn)速隨之下降。當(dāng)電壓大幅度下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)甚至可能停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報(bào)廢，設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。（4）.當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不

8、遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并列運(yùn)行的發(fā)電廠可能失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大片地區(qū)停電。這是短路故障的最嚴(yán)重后果