matlab短路故障分析

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1、東北石油大學(xué)MATLAB電氣應(yīng)用訓(xùn)練課程MATLAB電氣應(yīng)用訓(xùn)練題目MATLAB短路故障分析院系電氣信息工程學(xué)院電氣工程系專業(yè)班級(jí)學(xué)生姓名學(xué)生學(xué)號(hào)指導(dǎo)教師2014年3月07日MATLAB電氣應(yīng)用訓(xùn)練任務(wù)書課程MATLAB電氣應(yīng)用訓(xùn)練題目MATLAB短路故障分析專業(yè)姓名學(xué)號(hào)主要內(nèi)容：根據(jù)設(shè)計(jì)要求，在MATLAB的仿真環(huán)境中，用電氣元件對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)電路情況進(jìn)行仿真與分析，著重分析了中性點(diǎn)不接地時(shí)電壓電流的變化情況?；疽螅?.分析計(jì)算不對(duì)稱故障。2.分析單相接地短路，并作出單相接地短路處的電壓電流相量圖。3.使

2、用電路短路故障發(fā)生器進(jìn)行,不同類型的短路進(jìn)行分析。4.分析各故障點(diǎn)的電流波形以及中性點(diǎn)不接地時(shí)電壓電流的變化情況。主要參考資料：[1]何仰贊.電力系統(tǒng)分析[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2002.[2]熊信銀.電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ)[M].武漢：華中科技大學(xué)出版社，2003.[3]李廣凱.電力系統(tǒng)仿真軟件綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2005（6）：61-65.[4]彭建飛.MATLAB在電力系統(tǒng)仿真研究中的應(yīng)用[J].計(jì)算機(jī)仿真，2005（6）：193-196.[5]李廣凱.電力系統(tǒng)仿真軟件綜述[J].電氣電子教學(xué)學(xué)報(bào)，2

3、005（6）：61-65.[6]樊艷芳.MATLAB在電力系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用[J].新疆大學(xué)學(xué)報(bào)，2004（5）：205-207.完成期限2014.2.24——2014.3.17指導(dǎo)教師專業(yè)負(fù)責(zé)人2014年2月24日目錄1任務(wù)和要求12電力系統(tǒng)單相短路計(jì)算12.1簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的分析計(jì)算12.2單相接地短路23電力系統(tǒng)單相短路時(shí)域分析43.1實(shí)例分析43.2仿真參數(shù)設(shè)置53.3仿真結(jié)果分析54設(shè)計(jì)總結(jié)11參考文獻(xiàn)12MATLAB電氣應(yīng)用訓(xùn)練（報(bào)告）1任務(wù)和要求(1)任務(wù)：利用MATLAB中電氣元件對(duì)電力系統(tǒng)發(fā)生單相短路時(shí)電

4、路情況進(jìn)行仿真與分析。(2)要求：1.對(duì)電力系統(tǒng)故障進(jìn)行分析。2.對(duì)單相接地短路計(jì)算與分析。3.使用電路短路故障發(fā)生器進(jìn)行不同類型的短路4.分析各故障點(diǎn)的電流波形以及中性點(diǎn)不接地時(shí)電壓電流的變化情況。2電力系統(tǒng)單相短路計(jì)算2.1簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的分析計(jì)算在電力系統(tǒng)的故障中，僅在一處發(fā)生不對(duì)稱短路或斷線的故障稱為簡(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)的一些相之間或相與地之間，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，其特點(diǎn)是由

5、電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的某一點(diǎn)（節(jié)點(diǎn)）和公共參考點(diǎn)（地接點(diǎn)）之間構(gòu)成故障端口。該端口一個(gè)是高電位點(diǎn)，另一個(gè)是零電位點(diǎn)。另一類故障時(shí)發(fā)生在網(wǎng)絡(luò)沿三相支路的縱向，叫縱向不對(duì)稱故障，它包括一相斷相和兩相斷相兩種基本類型，其特點(diǎn)是由電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中的兩個(gè)高電位之間構(gòu)成故障端口。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abc坐標(biāo)系統(tǒng)中直接進(jìn)行計(jì)算等。目前實(shí)際中用的最多的和最基本的方法仍是對(duì)稱分量法，現(xiàn)在就重點(diǎn)介紹這種方法，其他方法只做簡(jiǎn)略的介紹。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)于各序分量的求解一般有兩種方法：一種是

6、直接聯(lián)立求解三序的電動(dòng)勢(shì)方程和三個(gè)邊界條件方程；另一種是借助于復(fù)合序網(wǎng)進(jìn)行求解，即根據(jù)不同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)逆溄?，組成一個(gè)復(fù)合序網(wǎng)，通過(guò)對(duì)復(fù)合序網(wǎng)的計(jì)算，求出電流、電壓的各序?qū)ΨQ分量。由于這種方法比較簡(jiǎn)單，又容易記憶，因此應(yīng)用較廣。在所討論的各種不對(duì)稱故障的分析計(jì)算中，求出的各序電流、電壓對(duì)稱分量及各相電流、電壓值，一般都是指起始時(shí)或穩(wěn)態(tài)時(shí)的基頻分量。在工程計(jì)算中都假定發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子是對(duì)稱的，也就是忽略了不對(duì)稱短路時(shí)的高次諧波分量。這種假定對(duì)穩(wěn)極發(fā)電機(jī)和d軸及q軸都裝有阻尼繞組的凸極發(fā)電機(jī)是比較

7、切合實(shí)際的。12MATLAB電氣應(yīng)用訓(xùn)練（報(bào)告）2.2單相接地短路1.正序等效定則由前述分析可知，在求解各種不對(duì)稱故障時(shí)，故障支路的正序電流分量可用如下同式表示。（1）式中------故前故障點(diǎn)基準(zhǔn)相的運(yùn)行相電壓；------與短路故障類型有關(guān)的阻抗（三相短路時(shí)，；兩相短路時(shí)，；單相接地短路時(shí)，）。由式（1）可見(jiàn)，不對(duì)稱短路故障時(shí)故障支路的正序分量電流，等于故障點(diǎn)每相加上一個(gè)附加阻抗后發(fā)生三相短路的電流。這就是正序等效定則。故障點(diǎn)故障相電流的絕對(duì)值與故障支路的正序分量電流成正比，可表示為（2）2.關(guān)于復(fù)合序網(wǎng)電力系統(tǒng)某一

8、故障點(diǎn)的正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)及零序網(wǎng)絡(luò)，屬于基本序網(wǎng)，與故障類型、故障相別無(wú)關(guān)；但由各序網(wǎng)絡(luò)組合成的復(fù)合序網(wǎng)與短路故障的類型、相別有關(guān)。如前述，對(duì)同一類型的短路故障，不論發(fā)生在哪些相上，以特殊相位基準(zhǔn)相所表示的邊界條件是不變的，因而復(fù)合序網(wǎng)的形式是一樣的，也是最為簡(jiǎn)單的。換言之，當(dāng)不對(duì)稱支路中有兩相阻抗相同時(shí)，以特殊相