辽宁工业大学《电力系统分析》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
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起止时间：14-06-30至14-07-11
课程设计（论文）任务及评语
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
电力系统是生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体。在电力系统的运行过程中，不可避免地会出现故障，尽管故障出现的几率很小，持续的时间也不长，但产生的后果却往往十分的严重。电力系统故障总的来说可以分为两大类：横向故障和纵向故障。横向故障是指各种类型的短路，它包括三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。纵向故障是指各种类型的断线，它包括单相断线、两相断线和三相断线。
本课设主要研究单相断线，首先利用对称分量法将电力系统分解为正序网络、负序网络和零序网络，并且求出各自网络的戴维南等效电路图，然后计算各元件的参数，再代入正序网络、负序网络和零序网络。当支路L1发生单相断线故障时，计算断点处的A、B和C三相电压和电流，再计算其他各个节点的A、B和C三相电压和支路电流。最后利用Matlab进行仿真，将仿真结果与计算结果相比较，分析出现误差的原因。
关键词：正序网络；负序网络；零序网络；单相断线
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 三相序等值网络 (2)
2.2.1 正序网络 (2)
2.2.2 负序网络 (3)
2.2.3 零序网络 (4)
第3章电力系统单相断线计算 (5)
3.1 系统电路图 (5)
3.2 各元件参数计算 (5)
3.2.1 发电机标幺值参数计算 (5)
3.2.2 变压器标幺值参数计算 (5)
3.2.3 线路标幺值参数计算 (6)
3.3 潮流计算 (7)
3.4 单相断线计算 (8)
3.4.1 故障处计算 (9)
3.4.2 非故障处计算 (10)
第4章单相断线的仿真 (11)
4.1 仿真模型的建立 (11)
4.2 仿真结果及分析 (13)
第5章总结 (14)
参考文献 (15)
第1章绪论
1.1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。
1.2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。
第2章电力系统不对称故障计算原理
2.1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。
2.2三相序等值网络
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。
.
F(2)
2
2
.
.
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
图2.4 戴维南负序等效图
I V ..F(1)
F(1)
1
1
.
.
.
.
F(0).
.
图2.6 戴维南零序等效图
第3章 电力系统单相断线计算
3.2 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） 本课设选取基准功率S B =100MVA,我们选择第一段的额定电压为基准电压，V B1=10.5kV ，V B2=121kV ，V B3=10.5kV 。
3.2.1 发电机标幺值参数计算
3.2.2 变压器标幺值参数计算
0.94
10.5100325.100.32222G **1=??=??=BI
B GN N GN G
V S S V X X 0.9410.5
1003210.50.322212G **
2=??=??=B B GN N
GN G V S S V X X 3.05
.10100
5.355.101005.10100%2
2221*
1=??=??=BI B TIN N T S T V S S V V X
3.2.3 线路标幺值参数计算
L1：Z 13= 0.12+j0.218
L2：Z 12= 0.112+j0.215 L3：Z 23= 0.105+j0.196 Y 接线转换Δ接线公式：
Z1=Z12×Z13÷(Z12+Z23+Z13) (3-1)
Z2=Z23×Z12÷(Z12+Z23+Z13) (3-2) Z3=Z13×Z23÷(Z12+Z23+Z13) (3-3)
将各阻抗代入上述公式中，可得：
218.01211004.0802
221
*1=??=?=B B L L V S X X 215
.0121100
42.0752
222*2=??=?=B B L L V S X X 196.0121
100
41.0702223*
3=??=?=B B L L V S X X 3.05.101005.355.1010010.5100%2
222222*
2=??=??=B B N T N T S T V S S V V X 12.012110022.0802
221*1=??=?=B B L L V S R R 112.012110022.0752
222*2=??=?=B B L L V S R R 105.012110022.0702
23*3=??=?=B L L V S R R
Z1=0.09+j0.194 Z2=0.105+j0.21
Z3=0.098+j0.199
由戴维南定理可得，对系统的正序网络进行化简，可得正序网络的等效电抗为0.517，等效电压源为1.048V 。
由戴维南定理可得，对系统的负序网络进行化简，可得负序网络的等效电抗
为0.517。
由戴维南定理可得，对系统的零序网络进行化简，可得零序网络的等效电抗为0.34。
3.3 潮流计算
我们可以将G2和T2等效为输出负荷，然后进行潮流计算，可以得到各个节点的电流、电压。如图3.4所示。
图3.4 潮流计算等值电路图
95.j438.2511.045j 85.0453+=??+?=S
6.3-81.346.3-19.0-35111j j S S S T G ==?-=
3.3-78.323.3-22.0-35222j j S S S T G ==?-=
7.4-44.662.217.1-3.378.326.3-81.34321'3j j j j S S S S L =+-+=?-+=
44.06.10344.842.43.3-78.327.4-44.6622'
3'2j j j j S S S S L -=+++=?++=
Rl1+jxl1
Rl2+jxl2
Rl3+jxl3
6.319.0)33.001
7.0(5.1035)(2
211221
211j j jX R V S P S T T N G G T +=+?=+?+=?3.322.0j0.3)(0.025
.1035)(2
22222
2222
j jX R V S P S T T N G G T +=+?=+?+=?()2.217.1196.0j 105.010.535)(2
233221
213j jX R V S P S L L N L +=+?=+?+=?（j8.4442.4j0.21)(0.115.107.444.66)(2
222222'32'32+=+?+=+?+=?L L N S S L jX R V S P S
16.1711.1502.217.1144.06.1036.3-81.341'
21'1j j j j S S S S L +=++-+=?++=
74.314.7144.842.47.444.662'3''2j j S S S L +=++-=?+=
KV V V V V 81.12025.0)18.0121()(22212112=+-=+?-=δ KV V V V V 93.12012.0)07.0121()(22222223=+-=+?-=δ
便可以得到其他各个节点的电流，它们分别为：
3.4 单相断线计算
电力系统故障总的来说可以分为两大类：横向故障和纵向故障。横向故障是指各种类型的短路。纵向故障是指各种类型的断线，它指的是网络中的两个相邻节点f 和f'（都不是零电位节点）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f 和f'这两个节点组成故障端口。本课设研究单相断线，如图3.5所示。
图3.5 单相断线示意图
2.217.11j0.218)(0.125
.1044.06.103)(2221122'
22'21j jX R V S P S L L N S S L +=+?+=+?+=?18KV
.01210.21816.710.1211.15011'11'11=?+?=?+?=?V X Q R P V L L 25KV
.0121
12.07.161-218.0150.1111'11'11=??=?-?=V R Q X P V L L δ07KV
.0121
215.074.3112.0.141722''22''22=?+?=?+?=?V X Q R P V L L 12KV .0121112.074.3215.014.7122''22''22=?-?=?-?=V R Q X P V L L δ08
.0167.0121
316
.1711.15031'
11j j V S I +=?+=
?=021
.0954.081.120344.0103.632'22j j V S I +=?-=?=j0.022
-23.093
.12037.444.6633'33=?-=?=j V S I a
b
c
f
f'
3.4.1 故障处计算
故障处的边界条件为：
0.
=FA I Fb V ?=Fc V ?=0 （3-4） 若用对称分量则表示则得：
??
?
?
??=?=?=++.0.
2
1.
.
3.2.10F F F F F F V V V I I I （3-5）
图3.6 单相断开的复合序网图
故障处各序电流为：
()??
????
??
??
?
?+-=+?=?+-=.12020.FF0FF2FF10'.1.1
20.
2
)//X X (X F FF FF FF F ff F F FF FF FF F I X X X I j V I I X X X I (3-6) 由上述公式得故障处各序电流分别为：
.
1F I =2j/(j ?0.34?0.517/（0.34+0.517）+0.517)=2.57 .2F I =-0.34/(0.34+0.517) ?2.57=-1.02
0.
F I =-0.517/(0.34+0.517) ?2.57=1.55
故障相的断口电压为：
58.157.234
.0517.034
.0517.03j 3j 3.102021j I X X X X V V F FF FF FF FF F Fa =?+???=?+???=?=?
Fb V ?=Fc V ?=0
3.4.2 非故障处计算
非故障相电流：
???
?
?
??
+?+-=+?+-=.1
02022..102022
.
b )()(F FF FF FF FF Fc
F FF FF FF FF F I X X X a X a I I X X X a X a I
（3-7）
于是可以得出非故障相电流为：
08.157.2)34.0517.034
.0e 517.0e (120240.
b =+?+-=??
j j F I
58.057.2)34
.0517.034.0e 517.0e
(240120.=+?+-=??
j j Fc I
第4章单相断线的仿真
4.1仿真模型的建立
Matlab具有强大的运算绘图能力，为用户提供了各种领域的工具箱，而且编程语法简单易学。我们可以在Matlab中建立电力系统的基本模型。在建立模型初期，会遇到一些设置上的困难，通过不断地调整，我最终完成了系统仿真。在对故障模型进行仿真的时候，可以体会到Matlab强大的仿真能力，为电气工作者提供了简便、有效地仿真研究方法。我们可以直观地进行故障类型的选择和波形的查看。
本课设仿真出了两个仿真图形，第一个图形为：系统正常运行时，无任何故障，电力系统各个节点的电压，电流的波形。第二个图形为：系统发生单相断线故障时（线路L1发生A相断线），电力系统各个节点的电压，电流的波形。通过两个仿真图形的对比，我们可以直观、清晰地看出系统发生单相断线故障时电压，电流波形的变化程度。方便了我们对单相断线故障处进行分析，同时我们也清楚地了解到单相断线对我们的危害，同时这也给我们敲响警钟，我们在日常生活中要对电力系统严谨操作。所以此次课设的研究题目非常有必要，而且对于电网的研究十分重要。
图4.1系统仿真图
图4.2 系统正常运行仿真图
图4.3 系统出现单相断线仿真图
4.2仿真结果及分析
本文提出了负序电流和故障相电压的能量测度保护。基于负序电流的能量测度断线保护具有如下特点:
(1)单相断线故障产生的负序电流在系统中的分配不受中性点接地方式的影响,能量测度保护原理可以适合各种中性点接地方式。
(2)断线故障的暂态谐波量主要为低次，提高了线路的灵敏度。
(3) 单相断线故障和单相接地故障的能量测度相差很大，在接地故障时所提保护方案不会误动。
(4) 此保护具有很高的可靠性和灵敏度。
第5章总结
现如今，电力已经成为人们生产、生活中必不可少的物品。随着科技的迅猛发展，电力系统的功能日趋强大，给我们的生活带来诸多方便之处，与此同时也会产生一定的危害，一旦电力系统发生故障，将会给我们的生产和生活带来巨大损失。所有我们要防患于未然。
本课设研究的题目是：电力系统单相断线。通过本课设我了解到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。本课设存在许多不足的地方，例如：课设中仅仅做出了仿真结果，没有做出实物，因为电力系统在运行过程中还有可能存在我们考虑不到的其他问题。同时，本课设也存在许多优点，例如：把各个元件的计算参数都计算出来了，方便我们直观的计算和分析。因为电力系统大部分线路都是强电流，对人体具有很大的危险性，所有不建议研究人员亲自实地研究。我们完全可以利用Matlab仿真软件进行模拟，模拟出线路断线的真实情况，再测量出故障处和非故障处的电压和电流。我们可以直观地看出单相断线对电力系统的危害。本人建议利用Matlab软件进行电力系统故障的仿真，因为这样既直观又安全。
近几年，随着微机技术和控制技术的不断更新和功能的日益强大。由弱电控制强电已经成为社会的主流趋势，所有作为我们主要学习强电的学生，在学好强电的同时也要学好弱电，让电力系统在弱电的控制下更加安全，为我们的生产和生活提供更加方便之处。
参考文献
[1] 何仰赞温增银电力系统分析（上册）（第三版）华中科技大学出版社.2002
[2] 何仰赞温增银电力系统分析（下册）（第三版）华中科技大学出版社.2002
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[8] 陆敏政电力系统习题集水利电力出版社.1990
[9] 张钟俊电力系统电磁暂态过程中国工业出版社.1961
各类事故的案例分析 焊割典型事故案例 在焊割作业生产巾所发生的触电、火灾、爆炸、高空坠落及其他事故等，其主要原因归纳为一句话——人的因素，即安全意识淡薄、工作责任心不强。因此，在工作中学而非用，往往带有侥幸心理去对待安全工作。如：违章作业、无证操作、不穿戴防护用品等等。也就是说，好多事故发生后经不起原因分析，只要操作者稍有安全意识，事故就能避免发生。今天，我们必须从沉痛的教训中醒悟过来。通过安全知识学习，不断提高焊割作业人员的安全素质，为了实现预防为主的安全生产目标，应该从我做起。为了进一步达到安全教育的效果，现将事故实例提供给学员参考。 一、触电事故 实例1：焊工擅自接通焊机电源，遭电击 1．事故经过 某厂有位焊工到室外临时施工点焊接，焊机接线时因无电源闸盒，便自己将电缆每股导线头部的胶皮去掉，分别接在露天的电网线上，由于错接零线在火线上，当他调节焊接电流用手触及外壳时，即遭电击身亡。 2．主要原因分析 由于焊工不熟悉有关电气安全知识，将零线和火线错接，导致焊机外壳带电，酿成触电死亡事故。 3．主要预防措施 焊接设备接线必须由电工进行，焊工不得擅自进行。 实例2：要换焊条时手触焊钳口，遭电击 1．事故经过 某船厂有一位年轻的女电焊工正在船舱内焊接，因舱内温度高加之通风不良，身上大量出汗将工作服和皮手套湿透。在更换焊条时触及焊钳口因痉挛后仰跌倒，焊钳落在颈部未能摆脱，造成电击。事故发生后经抢救无效而死亡。 2．主要原因分析 (1)焊机的空载电压较高超过了安全电压。 (2)船舱内温度高，焊工大量出汗，人体电阻降低，触电危险性增大。 (3)触电后未能及时发现，电流通过人体的持续时间较长，使心脏、肺部等重要器官受到严重破坏，抢救无效。 3．主要预防措施 (1)船舱内焊接时，要设通风装臵，使空气对流。 (2)舱内工作时要设监护人，随时注意焊工动态，遇到危险征兆时，立即拉闸进行抢救。 实例3：接线板烧损，焊机外壳带电，造成事故 1．事故经过 某厂点焊工甲和乙进行铁壳点焊时，发现焊机一段引线圈已断，电工只找了一段软线交乙自己更换。乙换线时，发现一次线接线板螺栓松动，使用板手拧紧(此时甲不在现场)，然后试焊几下就离开现场，甲返回后不了解情况，便开始点焊，只焊了一下就大叫一声倒在地上。
电力系统分析之短路电流计算 电力系统是由生产、输送、分配、及使用电能的发电机、变压器、电力线路和用户组成一个整体，它除了有一次设备外还应有用于保护一次设备安全可靠运行的二次设备。对电力系统进行分析应包括正常运行时的运行参数和出现故障时的故障参数进行分析计算。短路 是电力系统出现最多的故障，短路电流的计算方法有很多，而其中以“应用运算曲线”计算短路电流最方便实用。应用该方法的步骤如下： 1、 计算系统中各元件电抗标幺值； 1）、基准值，基准容量（如取基准容量Sj=100MV A ），基准电压Uj 一般为各级电压的平均电压。 2）系统中各元件电抗标幺值计算公式如下： 发电机 ? Cos P S X X e j d d /100%' '"* ? = 式中" *d X 为发电机次暂态电抗百分值 变压器 e j d b S S U X ?=100%* 式中U d %为变压器短路电压的百分值 线路 20*e j j U S L X X ? = 式中X 0为每仅是电抗的平均值（架空线为0.4欧/公里） 电抗器 2*3100%j j e e k k U S I U X X ??= 式中X k %为电抗器的短路电抗百分值 系统阻抗标幺值 Zh j x S S X = * S Zh 断路器的遮断容量 2、 根据系统图作出等值电路图, 将各元件编号并将相应元件电抗标幺值标于元件编号 下方； 3、 对网络化简,以得到各电源对短路点的转移电抗,其基本公式有: 串联 X 1 X 2X 3 X 3 =X 1+X 2 并联 X 1 X 2 X 3 2 12 1213//X X X X X X X +?= =
电力系统事故分析与启示 刘斌自动化学院 2120140881 电力系统网络是迄今为止最大的人造工程之一。具有“大机组、超高压、大电网”的特征，装机容量大、电压等级商、输电线路长、电网结构复杂、电网互联规模大． 发展大规模互联电力系统有着许多优越性，例如可以更加合理地利用能源，提高经济效益，可以采用大机组以降低造价和燃料消耗，加快建设速度；在正常及事故情况下可以相互调剂、相互支援，减少事故和检修备用容量，提高系统安全水平。大电力系统还可以利用地区时差，取得错峰效益；在水火电之间进行调节，以及在某些情况下跨流域调节．总之，经济效益巨大。 但同时，与高效益伴随的是高风险．大电力系统对电力可靠性的要求更高，对运行技术和管理水平要求也更加严格．小电力系统发生故障造成的停电是局部的、损失有限；而大电力系统发生严重故障，特别是发生稳定破坏和不可控的恶性连锁事件时，停电波及范围广，停电持续时问长。后果十分严重。 因此，在现代电网飞速发展、取得巨大经济效益的同时，对电力系统安全调度、设备维护和巡检、电力设备的性能和质量、运行管理水平等方面的要求也在不断提高，在这些领域需要进行更加深入的研究，以保障电力系统的安全稳定运行。 本文列举了三个影响比较大的电力系统事故，对于事故起因、后果给以分析，并得到某些启示。 一．电网大停电的典型案例及原因初探 1.华中电网7·1 大停电 2006 年7 月1 日，华中电网发生新中国成立以来最大的电网稳定破坏事故，事故中共26 台机组退出运行（总装机容量为6.34 GW），河南、湖北、湖南、江西四省损失负荷2.60 GW。 当天，500 kV 嵩郑Ⅰ、Ⅱ线因保护装置故障误动，先后跳闸，连带使500 kV 郑祥线和郑白线停运，形成500 kV 电网“N–4”故障，嵩郑断面电磁环网运行方式引起大规模功率转移，使5 条220 kV 线路严重过负荷并跳闸。河南中调在事故发生后，2 min 内紧急拍停河南北部2.15 GW 机组，但由于当时华中和华北电网仍通过500 kV 辛洹线相联接，大量潮流经由该线路从华北涌入河南，抵消了调度员拍停机组的努力。此后，线路过载导致短路故障、由继电保护动作切除的220 kV 线路4 条，因线路过载严重使得距离Ⅲ段保护动作切除的220 kV 线路1 条。在这期间，河南电网又有6 台机组分别由于发电机过负荷保护、失磁保护Ⅲ段动作、定子过电流反时限保护动作而跳闸。事故发生11 min 后，薄弱不堪的电网失去稳定，开始剧烈振荡，华北—华中500 kV 联络线功率在±1.70 GW 之间振荡，川渝—湖北联络线功率在±1.80 GW 之间波动；幸亏国调在事故
单相断线故障的分析 一、单相断线运行的理论分析 电力系统在非全相运行时，在一般情况下，没有危险的大电流和高电压产生（在某些情况下，例如带有并联电抗器的超高压线路，在一定条件下会产生工频谐振过电压）。但是，负序电流和零序电流可能引起某些继电保护误动作。下面简单介绍非全相运行的方法。 110kV断路器操作机构均采用三相机构,开关本体基本不会 出现非全相运行;同时110kV线路杆塔相对于35kV线路杆塔要高,出现单相断线的概率同样很小,运 行值班人员很少遇见110kV线路单相断线故障。 110kV配电网发生单相断线时故障分析在电力系统实际运行中，线路断线故障发生的概率较小，故110 kV及以下电压等级的线路保护在整定计算时不考虑断线故障的影响，这就造成当小概率的断线故障发生时，电力系统继电保护及自动装置往往会出现不可预料的动作情况，因此，总结并分析断线故障发生时的相关规律，对电力系统运行人员（特别是调度员）分析判断并迅速处理故障具有十分重要的意义。 有没有故障相别显示？无测距参数？ 发生断线的T接线路负荷电流，根据仿真系统相电流有效值为1.06kA，(一般110kV输电线路600－1200A)辛村变电站间隙过电流保护动作，整定值为100A。 当220 kV线路发生单相一侧断线故障后,220 kV线路电流和末端变电站变压器各侧电压的大小,与变压器中性点接地方式及断线前所带负荷均有关系, 对单侧供电的220 kV变电站,当220 kV线路发生单相(A相)一侧断线故障后(1) 220 kV 线路健全相电流将增大,增大的幅度与变压器220 kV中性点是否接地运行有关,变压器220 kV中性点不接地运行,健全相电流增幅更大。变压器220 kV中性点不接地运行时,220 kV线路负序电流稳态值超过了断线前的负荷电流。断线相A相及变压器110 kV和10 kV侧相电压都将降低。健全相三侧相电压降低与否,与变压器所带负荷的大小及变压器220 kV中性点是否接地运行有关,变压器所带负荷越大,三侧相电压降幅越大,变压器220 kV中性点不接地运行时,相电压降幅更大。
课程设计报告 题目电力系统课程设计 《三相短路故障分析计算》 课程名称电力系统课程设计 院部名称龙蟠学院 专业电气工程及其自动化 班级M08电气工程及其自动化学生姓名 学号0821113 课程设计地点C304 课程设计学时一周 指导教师朱一纶 金陵科技学院教务处制
目录 摘要 (ii) 一、基础资料 (3) 1.电力系统简单结构图................................................ ....... . ..... .. ... . .... . .. . (3) 2.电力系统参数 (3) 3参数数据 (4) 二、元件参数标幺值的计算及电力系统短路时的等值电路 (4) 1.发电机电抗标幺值..................................................... ....... . ..... .. ... (4) 2.负载电抗标幺值 (4) 3变压器电抗标幺值 (4) 4.线路电抗标幺值............................................. ........ ....... . ..... .. ... ... .. (4) 5.电动机电抗标幺值........................................ ........ ....... . ..... .. ... ... .. (4) 三、化简等值电路 (4) 四、求出短路点的次暂态电流 (4) 五、求出短路点冲击电流和短路功率 (4) 六、设计心得............................................................. . . . . .. (20) 七、参考文献............................................................. (21) 电力系统课程设计《三相短路故障分析计算》
第九章典型事故案例分析及防范措施 一、高压触电 案例1：在电力线路附近作业触电死亡事故 死者情况：×××(甲) 男42岁水暖工 ×××(乙) 男28岁水暖工 ×××(丙) 男50岁工程师 时间：1991年9月17日14时 地点：某工厂宿舍楼五楼花台上 经过： 某区新建热电厂开始实施集中供热。区房管处为某厂的宿舍楼安装暖气。9月17日下午开始给×××丙家安装。×××丙家五楼窗外有一花台，安装用的一些材料从外面用绳索直接吊上去。工人×××甲、×××乙和协助安装的×××丙站在花台上，下面的几位工人捆好一根6．13m长的铁管，上面的三人合力向上拽拉。当拉到花台边缘时，需将竖直方向的铁管改为水平方向进入窗户，于是三人用力将铁管上端向下压。铁管的另一端碰触到10kV 高压线路上，顿时一声响，一团火光，三人同时被击倒，身子压住铁管，弧光放电将三人多处烧焦，长达20多分钟，×××甲、×××乙从花台上坠落，×××丙倒在花台上，三人同时惨死。 原因分析： 由于6．13m长的铁管很难从楼梯搬上去，于是决定用绳索吊上去。施工时施工负责人没有注意到离XXX丙家花台外面2．4m处有一10kV的电力线路，也没有向参加施工的人员交待，更谈不上采取措施保证安全。虽然有的工人看到电力线路，但认为不会碰到它，所以没有加以注意。 事故教训及防范措施： 这起事故的原因一目了然，施工中违反有关规定，从窗户向楼内吊运安装材料，事故引起的教训很深刻。在事故发生前，电力线路就架设在眼前，谁也没有注意到它是一只会吃人的“电老虎”，待到事故发生后追悔莫及。 据某计划单列市统计，仅从1986年到1991年的6年中，在电力线路附近进行建筑施工、起重吊装、地质钻探、架设安装、搬运长大物体等作业时触及电力线路死亡36人。 预防这类事故，既不需要尖端技术，也不需要耗费太多财物，更不需要贵重设备，只需要加强管理，采取适当措施。 1．经常在电力线路附近作业的单位应制订相应的规章制度，根据情况提出在电力线路附近的作业方法。 2．在电力线路附近作业时必须有确保安全的组织措施和技术措施。 3．组织措施是指领导亲临现场，制订施工方案，安排有经验的人现场指挥，设立专人、专职进行现场监护；作业前在现场对全体参加作业的人员进行安全教育，做好安全技术措施交底和落实工作。 4．技术措施是指作业时设备和人员与电力线路应保持的安全距离。如果达不到安全距离要求，应采取可靠的安全技术措施。如停电措施或设置绝缘屏护墙、篱笆墙、尼龙安全网等。 5．在易触及地区的配电线路应尽量采用绝缘导线或电缆供电。 案例2：违章使用铁架触及高压线造成的触电死亡事故
能源学院 课程设计 课程名称：电力系统分析 设计题目：电力系统三相短路电流的计算 学院：电力学院 专业：电气工程及其自动化____________ 班级：1203班________________________ 姓名：将________________________ 学号：1310240006__________________
目录 摘要 (1) 课题 (2) 第一章.短路的概述 (2) 1.1发生短路的原因 (2) 1.2发生短路的类型 (2) 1.3短路计算的目的 (3) 1.4短路的后果 (3) 第二章.给定电力系统进行三相短路电流的计算 (4) 2.1收集已知电力系统的原始参数 (4) 2.2制定等值网络及参数计算 (4) 2.2.1标幺值的概念 (4) 2.2.2计算各元件的电抗标幺值 (5) 2.2.3系统的等值网络图 (5) 第三章.故障点短路电流计算 (6) 第四章.电力系统不对称短路电流计算 (9) 4.1对称分量法 (9) 4.2各序网络的定制 (10) 4.2.1同步发电机的各序电抗 (10) 4.2.2变压器的各序电抗 (10) 4.3不对称短路的分析 (12) 4.3.1不对称短路三种情况的分析 (12) 4.3.2正序等效定则 (14) 心得体会 (15) 参考文献 (16)
电力系统分析是电气工程、电力工程的专业核心课程，通过学习电力系统分析，学生可以了解电力系统的构成，电力系统的计算分析及方法、电力系统常见的故障及其处理方法、电力系统稳定性的判断，为从事电力系统打下必要的基础。 电力系统短路电流的计算是重中之重，电力系统三相短路电流计算主要是短路电流周期（基频）分理的计算，在给定电源电势时，实际上就是稳态交流电路的求解。采用近似计算法，对系统元件模型和标幺参数计算作简化处理，将电路转化为不含变压器的等值电路，这样，就把不同电压等级系统简化为直流系统来求解。 在电力系统中，短路是最常见而且对电力系统运行产生最严重故障的后果之一。
电力系统单相断线计算与仿真(4) 辽宁工业大学 《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统单相断线计算与仿真（4） 院（系）：工程技术学院 专业班级：电气工程及 学号： 学生姓名： 指导教师： 教师职称： 起止时间： 15-06-15至15-06-26
课程设计（论文）任务及评语 课程设计（论文）任务原始资料：系统如图 各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）： T1、T2：电阻0，电抗0.02，k=1.08，标准变比侧Y N接线，另一侧Δ接线； L24: 电阻0.03，电抗0.07，对地容纳0.03； L23: 电阻0.03，电抗0.08，对地容纳0.03； L34: 电阻0.025，电抗0.07，对地容纳0.032； G1、 G2：电阻0.01，电抗0.09，电压1.00； 负荷功率：S1=0.5+j0.15，S2=0.5=j0.1； 任务要求： 1 对系统进行潮流计算； 2 当L34支路发生A相断线时，计算系统中各节点的各相电压和电流； 3 计算各条支路各相的电压和电流； 4 在系统正常运行方式下，对各种不同时刻A相断线进行Matlab仿真； 5 将断线运行计算结果与各时刻断线的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：论文格式： 总成绩：指导教师签字： 年月日G1 T1 2 L24 4 S2 1:k L23 L34 3 S1
摘要 电力系统的设计和运行中，需要考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。轻则造成电流增大，电压下降，从而危及设备的安全或使设备无法正常运行；重则将导致电力系统对用户的正常供电局部甚至全部遭到破坏，从而对国民经济造成重大损失。 本课设主要介绍有关电力系统故障的基本概念及故障计算中标幺值的特点，并通过断线计算对电力系统的运行状态有一个初步的认识，同时对电力系统进行不对称故障的分析计算，主要内容为单相断线的分析计算，最后，通过Matlab软件对单相断线故障进行仿真，观察仿真后的波形变化，将单相断线运行计算结果与各时刻线路的仿真结果进行分析比较，得出结论。 关键词：单相断线；潮流计算；Matlab仿真
配电典型事故案例汇编 一、人身触电 1、变压器台 【案例1】××分局检修人员魏××在对飞开26线检查清扫工作中，违章作业，误上带电配电台架，发生人身触电重伤事故 【案例2】××供电公司××分公司工作人员擅自扩大工作任务，登上10kV带电变压器台触电坠落，致人身重伤 【案例3】用电管理所陈×10kV带电更换熔断器作业，严重违章作业，导致触电死亡 【案例4】××供电分公司赵××在处理低压延8210站故障时，误碰带电设备，触电高处坠落受伤 【案例5】××局配电抢修人员张×，人身触电轻伤事故 【案例6】××供电所事故处理中未做安全措施，导致触电死亡 【案例7】不服从指挥，未经允许，擅自扩大工作任务，无票作业造成人身触电重伤事故 【案例8】配电检修人员违章作业造成人身触电死亡 【案例9】管理混乱，现场严重违章，造成人身触电死亡的事故 2、配电线路 【案例10】××分局带电作业人员，带负荷解10kV搭头线，电弧灼烫造成重伤 【案例11】××电业多经公司线路作业人员付××，装设接地线时严重违章，触电死亡 【案例12】××供电分局配电线路检修工李××，失去监护，误碰带电部位，发生人身触电死亡事故 【案例13】××工程公司10kV线路改造因安全措施不周用户反送电，致外包单位合同工触电死亡 【案例14】××局外请施工民工在10kV横山线农网改造时，发生触电死亡事故 【案例15】××公司由于停电范围不当，导致人身触电重伤事故 【案例16】××电业局配电线路查找接地故障点时，将运行线路误判断为检修线路，发生人身触电死亡事故 【案例17】在工作未开工前擅自误登带电电杆，造成人身触电轻伤事故 【案例18】在进行低压线路改造时，因措施不到位等原因，造成5人死亡 3、电力电缆 【案例19】××电力电缆(带电)设备施工处，10kV××线35号杆带电接引作业时，作业人员王××违章作业触电死亡 【案例20】××供电公司，处理10kV电缆外力破坏故障过程中，未对电缆进行验电，误碰运行电缆，发生死亡1人、轻伤l人触电事故【案例21】××安装公司胡××误碰低压导线，触电人身死亡事故 【案例22】在10kV杆上进行电缆工作中，换位时失去保护，从6m高处坠落造成人身重伤 4、开关刀闸 【案例23】毕××配电操作中设备异常，擅自处理时接近带电部分，导致触电伤害事故 【案例24】××供电公司检修人员于××，在10kV××小区配电室检修断路器时，触电灼伤 【案例25】××供电局职工罗××，擅自工作，触电高空坠落重伤事故 【案例26】电力检修公司变电检修人员在××变电站10kV断路器更换作业中，触电死亡 二、高处坠落 【案例27】××供电局装表人员陈××，登梯过程中梯子忽然滑落坠地死亡 【案例28】电力公司职工武××在10kV市府一线作业时，安全带松扣，高空坠落造成重伤 【案例29】×供电局在城网作业高空焊接过程中，氧焊烧断自身安全带，发生人员高空坠落受伤事故 【案例30】××电力服务有限公司线路施工，违章冒险作业，造成倒杆死亡两人 【案例31】××供电所因踩踏房顶造成高空坠落人身死亡事故 【案例32】××供电局低压维护班仇×(临时工)，违章操作发生触电事故 【案例33】××供电公司高压计量人员安装10kV高压计量箱工作，误触10kV带电设备死亡 【案例34】监护不到位，作业人员未检查安全带绑扎是否牢固，安全带松扣，造成高空坠落人身重伤事故 【案例35】老旧线路改造，水泥杆折断，造成高空坠落人身轻伤事故 三、物体打击 【案例36】×县电力局110kV ××变电站电缆检修恢复电缆头接线作业，发生人身触电死亡事故 【案例37】××供电分局10kV开断连、解搭头时，作业人员石××随杆塔倒落造成重伤 【案例38】××设备安装公司紧线施工前临时拉线未做好，导致倒杆高处坠落l死1伤 【案例39】××开发有限公司放线施工中，发生一起倒杆人身死亡事故，造成1人死亡 四、机械伤害 【案例40】××输变电工程公司王×杆上作业时误伤右眼造成重伤 【案例41】××电力局起吊混凝土杆措施不到位，钢丝绳脱钩，一民工被砸致死 五、误操作 【案例42】××供电分公司运行班张××，处理10kV设备接地故障时，修理人员误合联络断路器反送电而触电死亡 【案例43】××供电局10kV××开闭所因误调度，造成带地线合闸刀的恶性误操作事故
电力系统单相缺相故障分析 发表时间：2018-11-11T12:05:49.390Z 来源：《电力设备》2018年第20期作者：谷剑峰何寅 [导读] 摘要：确保电力系统运行安全始终是确保电能运输安全、合理的基础保障。 （国网浙江安吉县供电有限公司 313300） 摘要：确保电力系统运行安全始终是确保电能运输安全、合理的基础保障。然而，电力系统在实际运行过程中，较容易受到自身因素或者人为操作因素的影响，而出现不同程度的隐患问题，如电力系统单相缺相故障等，亟待相关人员结合具体情况进行及时解决。针对于此，文章主要以电力系统单相缺相故障为例，分析基于不同运行方式下，电力系统在出现单相缺相故障时，零序网络的变化情况。结合具体变化情况，提出异常处置防范措施，以供参考。 关键词：电力系统；单相缺相故障；短路故障 一般来说，当电力系统出现缺相故障时，往往会伴随零序电压的出现。而一旦出现零序电压往往会对电力系统的正常运行造成一定程度的影响，需要运维人员采取切实可行的预防措施予以解决。结合以往实践经验来看，隔离故障时往往需要重点考虑零序网络与零序电流的变化情况。运维人员要根据零序网络与零序电流的实际情况，采取合理的预防措施。与此同时，针对验收、操作等环节，提出安全、可靠的防范措施，以达到规避防继电保护误动的情况，为电力系统的稳定运行提供坚实保障。 1 关于电力系统故障问题的概述 电力系统不对称故障的一种表现类型为短路故障，而短路故障往往被称为横向故障。主要是指网络的某个节点位置出现相与相或者相与零电位点之间存在不正常接通情况，因此造成该节点位置与地形成故障端口。在分析不对称短路故障过程中，我们往往在故障端口处，插入一组不对称电源，以用来代替现实存在的不对称情况。并将不对称电源合理分解成为正序、负序以及零序分量。以此为基础，结合叠加原理，分别进行分析与计算[1]。 电力系统不对称故障另一种类型被称作纵向故障。主要是指网络中的两个相邻节点之间存在不正常断开情况，或者出现明显三项阻抗不平衡情况，主要表现为断路器分合三相不同期、导线单相断线等情况。如此一来，这两个相邻节点之间会形成故障端口。与横向故障分析方法类似，基本上也需要在故障端口间放置一组不对称电源，利用对称分量法特性进行分析与研究，得出具体的故障类型，采取对应的方法进行及时解决。 2 电力系统正常运行方式概述 文章主要以德安-湖安接线为主要研究对象。220KV系统为合环运行模式，而110KV为开环运行模式。110KV系统接地点位置都设置在220KV站附近[2]。需要注意的是，110KV站必须确保中性点不接地。正常运行方式可大致分为以下步骤：（1）除中性点刀闸K1及K5在合位之外，下图1中其它的中性点刀闸必须确保分位状态。 （2）德安母断路器600、500应处于合位状态。 （3）龙夏线带湖安变全站负荷，主要针对母联隔离开关5001与5002而言，必须确保其处于合位状态。与此同时，龙夏B热备用。需要注意的是，湖安侧502断路器必须处于分位状态，必须配置进线备自投使用。 3 基于不同运行方式下的电力系统缺相故障分析 假设德安变龙夏线508A相缺相运行，等效复合序网的运行会发生一定变化，具体如图。 注：X1—X4 为等效电抗；f1—f2 为故障端口；（0）-（2）为分别代表零序、正序、负序；U为故障端口的对称电源；E为系统电源； 图1 系统结构图 3.1 检修方式下故障分析（508 缺相） 倘若德安变508断路器在送电过程中，A相位置未合到位，且操作人员并未及时发现，很容易造成A相缺相运行。如果此时继续对湖安110KVII母与2号实行主变送电模式，很容易出现508缺相问题，并造成以下影响： 首先，处于零序网络状态时，湖安变受到缺相问题的影响，5001与5002会出现分位情况。且零序电流在回路I中无法形成有效的通路，多会在回路II位置处形成有效的通路。倘若此时合上2号主变520断路器，势必会在回路II中形成零序电流通路模式。在连续不断地运行条件下，德安变1号极大可能会出现主变零序电流保护误动情况，不利于电力系统的平稳运行。 其次，如果处于德安变508断路器A相未合到位情况时，湖安侧存在带上负荷情况，极有可能造成A相动静触头间放电问题。尤为注意的是，如果线路出现相间短路且存在叠加故障的时候，稍有不慎，很容易造成断路器爆炸事故，不但会对人身安全造成不利影响，同时也会对电网运行安全带来危害影响，造成无法估量的经济损失。 最后，受到德安1号主变110KV中性点接地的相关影响，德安110KV涉及到的I、II母电压基本上不会受到任何影响，多处于平衡状态。因此，对于此时的德安2号主变中性点而言，几乎不存在电位变化。 3.2 正常运行方式下故障分析（508 缺相） 保持正常运行状态不变，倘若线路出现断线等故障问题，很有可能造成龙夏线508A相处于缺相运行状态。
电力系统分析xx课后习题选择填空解答第一章 1）电力系统的综合用电负荷加上网络中的功率损耗称为（D） A、厂用电负荷 B、发电负荷 C、工业负荷 D、供电负荷 2）电力网某条线路的额定电压为Un=110kV，则这个电压表示的是（C）A、相电压B、1 相电压C、线电压D、3线电压 3)以下（A）不是常用的中性点接地方式。 A、中性点通过电容接地 B、中性点不接地 C、中性点直接接地 D、中性点经消弧线圈接地 4）我国电力系统的额定频率为（C） A、30Hz B、40Hz C、50Hz D、60Hz 5）目前,我国电力系统中占最大比例的发电厂为（B） A、水力发电厂 B、火力发电厂 C、核电站 D、风力发电厂 6）以下（D）不是电力系统运行的基本要求。 A、提高电力系统运行的经济性 B、安全可靠的持续供电 C、保证电能质量 D、电力网各节点电压相等 7）一下说法不正确的是（B） A、火力发电需要消耗煤、石油 B、水力发电成本比较大 C、核电站的建造成本比较高D太阳能发电是理想能源 8）当传输的功率（单位时间传输的能量）一定时，（A）
A、输电的压越高，则传输的电流越小 B、输电的电压越高，线路上的损耗越大 C、输电的电压越高，则传输的电流越大 D、线路损耗与输电电压无关9）对（A）负荷停电会给国民经济带来重大损失或造成人身事故。 A、一级负荷 B、二级负荷 C、三级负荷 D、以上都不是 10）一般用电设备满足（C） A、当端电压减小时，吸收的无功功率增加 B、当电源的频率增加时，吸收的无功功率增加 C、当端电压增加时，吸收的有功功率增加 D、当端电压增加时，吸收的有功功率减少 填空题在后面 第二章 1）电力系统采用有名制计算时，三相对称系统中电压、电流、功率的关系表达 式为（A）A．S=UI B．S=3UI C．S=UIcos? D．S=UIsin? 2）下列参数中与电抗单位相同的是（B）A、电导B、电阻C、电纳D、导纳3）三绕组变压器的分接头，一般装在（B）A、高压绕组好低压绕组B、高压绕组和中压绕组C、中亚绕组和低压绕组D、三个绕组组装4）双绕组变压器，Γ型等效电路中的导纳为（A ） A．GT-jBT B．-GT-jBT C．GT+jBT D．-GT+jBT 5）电力系统分析常用的五个量的基准值可以先任意选取两个，其余三个量可以 由其求出，一般选取的这两个基准值是（D ）
《电力系统分析》试题 一、选择题 1．采用分裂导线的目的是（A） A.减小电抗 B.增大电抗 C.减小电纳 D.增大电阻 2．下列故障形式中对称的短路故障为（ C ） A.单相接地短路 B.两相短路 C.三相短路 D.两相接地短路 3．简单系统静态稳定判据为（A） A.>0 B.<0 C.=0 D.都不对 4．应用等面积定则分析简单电力系统暂态稳定性，系统稳定的条件是（ C ）A.整步功率系数大于零 B.整步功率系数小于零 C.最大减速面积大于加速面积 D.最大减速面积小于加速面积 5．频率的一次调整是（A） A.由发电机组的调速系统完成的 B.由发电机组的调频系统完成的 C.由负荷的频率特性完成的 D.由无功补偿设备完成的 6.系统备用容量中，哪种可能不需要( A) A.负荷备用 B.国民经济备用 C.事故备用 D.检修备用
7．电力系统中一级负荷、二级负荷和三级负荷的划分依据是用户对供电的（A）A.可靠性要求 B.经济性要求 C.灵活性要求 D.优质性要求 9．中性点不接地系统发生单相接地短路时，非故障相电压升高至（A） A.线电压 B.1.5倍相电压 C.1.5倍线电压 D.倍相电压 10.P-σ曲线被称为( D ) A.耗量特性曲线 B.负荷曲线 C.正弦电压曲线 D.功角曲线 11.顺调压是指( B ) A.高峰负荷时，电压调高，低谷负荷时，电压调低 B.高峰负荷时，允许电压偏低，低谷负荷时，允许电压偏高 C.高峰负荷，低谷负荷，电压均调高 D.高峰负荷，低谷负荷，电压均调低 12.潮流方程是( D ) A.线性方程组 B.微分方程组 C.线性方程 D.非线性方程组 13.分析简单电力系统的暂态稳定主要应用( B ) A.等耗量微增率原则 B.等面积定则 C.小干扰法 D.对称分量法 14.电力线路等值参数中消耗有功功率的是（A） A.电阻 B.电感 C.电纳 D.电容
附件9 案件分析报告 递交日期： 2014年5月21日编号：NO 案例名称大连供电公司姚家66kV变电站带接地线合刀闸误操作事故 案例提交人信息 姓名姜元武专业变电运行 岗位值班长单位大连供电公司运维检修部变电 运维室中华路运维班 内容 案例类型（安全事故类）：变电站电气误操作事故 案例背景： 事故前姚家66KV变电站66kV连姚海线受电，带#2主变，并转送66KV姚和线、姚钾线；10kV配电线线路全部在运行中；#1主变，主一、二次开关、电流互感器小修及绝保试验；66kV连姚山线开关、电流互感器进行渗油处理及小修。在连姚山线开关至乙刀闸（母线侧）和甲刀闸至电流互感器间各装设一组接地线，在#1主一次开关至乙刀闸间和#1主二次开关至乙刀闸间各装设一组接地线。
案例分析： 1998年04月01日13：50，大连供电公司检修工区的连姚山线、#1主变作业相继结束。 14：16，大连供电公司甘井子供电分公司操作队值长王X和值班员孔XX接到主变送电操作的调度命令，在模拟盘前进行预演后，到现场拆除#1主变间隔两组接地线，在执行“合上#1主一次2061乙刀闸”时，王、孔二人共同检查#1主一次开关在开位，然后操作人孔XX便转身至姚山线乙刀闸操作把手处，监护人王X仍站在#1主一次开关前，抬头看乙刀闸状态，没有监护到操作人处在何位置，下令：“合上#1主一次2061乙刀闸”，操作人孔XX在无人监护的情况下，不进行“四对照”，低头操作，于14：32，合上连姚山线2031乙刀闸，造成带接地线合刀闸，大连220kV变电站侧连姚山海线保护动作，开关跳闸，重合失败，全站停电。 经现场检查，连姚山线乙刀闸触头及瓷瓶烧伤，开关至乙刀闸间A、B相接地线卡导线处导线（LGJ-120)烧断，B、C相接地线烧断，接地端放电烧伤，连姚山线甲刀闸至电流互感器间C相接地线卡导线处放电，接地端放电。 经现场事故处理后，于15：27姚家66kV变电站恢复送电，全站停电55分钟，事故损失电量13650千瓦时。 这起误操作事故暴露出甘井子供电分公司在执行倒闸操作过程中和现场安全管理存在着严重的形式主义。 1、有关倒闸操作和操作票填写及使用的规定没有得到认真贯彻执行。操作中不认真、不严肃，流于形式，没有严谨的操作态度，不核对设备名称、编号、位置和拉合方向，操作人对监护人发布的命令只是低头机械式地复诵，盲目操作。该份操作票在填写和执行上还有其它问题，如未将拆除接地线列入检查项
1课程设计的题目及目的 1.1课程设计选题 如图所示发电机G ，变压器T1、T2以及线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。在K 点发 生a 相直接接地短路故障，测得K 点短路后三相电压分别为0=a U ， 1201-∠=b U ， 1201∠=c U 。试求： （1）系统C 的正序电抗； （2）K 点发生bc 两相接地短路时故障点电流； （3）K 点发生bc 两相接地短路时发电机G 和系统C 分别提供的故障电流（假设故障前线路电流中没有电流）。 系统C 发电机G 15.01=T X 15 .00=T X 25 .02=T X 25.02==''X X d 图1-1 1.2课程设计的目的 1. 巩固电力系统的基础知识； 2. 练习查阅手册、资料的能力； 3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件； 2短路电流计算的基本概念和方法 2.1基本概念的介绍 1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都属于不对称短路。 2.正序网络:通过计算对称电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。 3.负序网络：与正序电流的相同，但所有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。 4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。 2.2 短路电流计算的基本方法 1.单相(a 相)接地短路 单相接地短路是，故障处的三个边界条件为： 0fa V = ； 0fb I = ； 0fc I = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为： (2)(0)(1)(2)(0)00fa fa fa fa fa fa V V V I I I ? =++=? ??==? 2.两相（b 相和c 相）短路 b 相和c 相短路的边界条件 . 0fa I = ； ..0fb fc I I += ； . . fb fc V V = 经过整理后便得到用序量表示的边界条件为： (0) (1)(2)(1)(2)00fa fa fa fa fa I I I V V ? =??? +=??? =?? 3. 两相（b 相和c 相）短路接地 b 相和 c 相短路接地的边界条件 0fa I = ； 0fb V = ； 0fc V =
电力系统分析考试题
电力系统分析考试题 一、判断题 1、分析电力系统机电暂态过程时，通常认为电磁暂态过程已经结束，即不再考虑发电机内部的电磁暂态过程。（√） 2、短路冲击电流出现在短路发生后约半个周期。（√） 3、不管发电机的各个绕组是由超导体还是非超导体构成，短路电流中的非周期分量都将逐渐衰减到零。（×） 4、当发电机定子绕组之间的互感系数为常数时，发电机为隐极机。 （√） 5、电力系统发生不对称短路时，不仅短路点三相参数不对称，电力系统其他部分三相参数也将成为三相不对称的。（×） 6、不管架空输电线路是否假设避雷线，其负序电抗都是一样的。 （√） 7、电力系统发生不对称接地短路时，故障处三相电压不对称分解出的零序电压是电力系统中出现零序电流的原因。（√）8、小干扰法既可用于电力系统静态稳定性的分析，也可用于电力系统暂态稳定性的分析。（×） 9、线路串联电容器可以提高电力系统并列运行的静态稳定性。 （√） 10、从严格的意义上讲，电力系统总是处于暂态过程之中。（√） 11、无限大电源的频率保持不变，而电压却随着负荷的变化而变化，负荷越大，电源的端电压越低。（×）
12、不管同步发电机的类型如何，定子绕组与转子绕组之间互感系数都是变化的。（√） 13、对称分量法只能用于线性电力系统不对称故障的分析计算。（叠加）（√） 14、派克变换前后，发电机气隙中的磁场保持不变。（√） 15、具有架空地线的输电线路，架空地线的导电性能越强，输电线路的零序阻抗越大。（×） 16、不对称短路时，发电机机端的零序电压最高。 （×） 17、同步发电机转子的惯性时间常数JT反映了转子惯性的大小。（√） 18、短路计算时的计算电抗是以发电机的额定容量为基准的电抗标幺值。（√） 19、切除部分负荷是在电力系统静态稳定性有被破坏的危机情况下，采取的临时措施。（√） 20、变压器中性点经小电阻接地可以提高接地短路情况下电力系统并列运行的暂态 稳定性（√） 21、对称分量法不能用于非线性电力网的不对称短路分析。（√） 22、不管电力系统中性点采用什么样的运行方式，其零序等值电路都是一样的。（×） 23、在三序电抗相等的情况下，三相短路与单相接地短路时故障相的短路电流相同，因此它们对于电力系统并列运行暂态稳定性的影响也相同。（×） 24、输电线路采用单相重合闸与采用三相重合闸相比较，单相重合闸更有利于提高单相接地短路情况下电力系统并列运行的暂态稳定性。（√）
辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计（论文） 题目：电力系统两相断线计算与仿真（4） 院（系）：电气工程学院 专业班级：电气 学号： 学生姓名： 指导教师：孙丽颖 教师职称：教授 起止时间：15-07-06至15-07-17
课程设计（论文）任务及评语 院（系）：电气工程学院教研室：电气工程及其自动化 注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要 本文研究的主要内容为电力系统两相断线，也就是对于我们日常所用的三相电其中的两相发生断路，并计算其断点处的三相的各项电压跟电流以及系统图中各个节点的三相中各项的节点电压跟支路电流。在设计中需要先计算各元件的参数，再用对称分量法将系统电路分解为正序、负序、零序三个电路，并运用戴维南等效电路画出三序电路的等值电路。再计算当线路L3发生B、C两相断线时，系统中断点处的各项的电压跟电流以及每个节点的各相的电压和电流。最后在系统正常运行方式下，对线路L3的B、C两相断线进行Matlab仿真，将断线运行计算的预期结果与仿真图进行比较。 关键词：两相断线；对称分量法；戴维南等效电路
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) 2.3两相断线故障的计算步骤 (2) 第3章电力系统两相断线计算 (4) 3.1系统等值电路及元件参数计算 (4) 3.2系统等值电路及其化简 (7) 3.3两相断线计算 (10) 第4章两相断线的仿真 (14) 4.1仿真模型的建立 (14) 4.2仿真结果及分析 (14) 第5章总结 (16) 参考文献 (17)
第二套 一、判断题 1、分析电力系统并列运行稳定性时，不必考虑负序电流分量的影响。（） 2、任何不对称短路情况下，短路电流中都包含有零序分量。（） 3、发电机中性点经小电阻接地可以提高和改善电力系统两相短路和三相短路时并列运行的暂态稳定性。（） 4、无限大电源供电情况下突然发生三相短路时，短路电流中的周期分量不衰减, 非周期分量也不衰减。（） 5、中性点直接接地系统中，发生儿率最多且危害最大的是单相接地短路。（） 6、三相短路达到稳定状态时，短路电流中的非周期分量已衰减到零，不对称短 路达到稳定状态时，短路电流中的负序和零序分量也将衰减到零。（） 7、短路电流在最恶劣短路情况下的最大瞬时值称为短路冲击电流。（） 8、在不计发电机定子绕组电阻的情况下，机端短路时稳态短路电流为纯有功性质。（） 9、三相系统中的基频交流分量变换到系统中仍为基频交流分量。（） 10、不对称短路时，短路点负序电压最高，发电机机端正序电压最高。（） 二、选择题 1、短路电流最大有效值出现在（）。 A短路发生后约半个周期时B、短路发生瞬间；C、短路发生后约1/4周期时。 2、利用对称分量法分析计算电力系统不对称故障时，应选（）相作为分析计算的基本相。 A、故障相； B、特殊相； C、A相。 3、关于不对称短路时短路电流中的各种电流分量，下述说法中正确的是 （）。 A、短路电流中除正序分量外，其它分量都将逐渐衰减到零； B、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都不会衰减： C、短路电流中除非周期分量将逐渐衰减到零外，其它电流分量都将从短路瞬间的起始值衰减 到其稳态值。 4、不管电力系统发生什么类型的不对称短路，短路电流中一定存在（）。
仅供个人参考 电力系统分析之短路电流计算 电力系统是由生产、输送、分配、及使用电能的发电机、变压器、电力线路和用户组成 一个整体，它除了有一次设备外还应有用于保护一次设备安全可靠运行的二次设备。对电力系统进行分析应包括正常运行时的运行参数和出现故障时的故障参数进行分析计算。短路 是电力系统出现最多的故障，短路电流的计算方法有很多，而其中以“应用运算曲线”计算短路电流最方便实用。应用该方法的步骤如下： 1、计算系统中各元件电抗标幺值； 1）、基准值，基准容量（如取基准容量Sj=100MV A），基准电压Uj 一般为各级电压的平均电压。 2）系统中各元件电抗标幺值计算公式如下： 发电机 X 'S X % j " d d 100 / * 式中 P Cos e " X 为发电机次暂态电抗百分值 d* 变压器 X S U % j d b S * 式中U d%为变压器短路电压的百分值100 e 线路 S j X X L 式中X0 为每仅是电抗的平均值（架空线为0.4 欧/公里）* 0 2 U j e S X % U j k e X 式中X k%为电抗器的短路电抗百分值 电抗器* 2 k U 100 3I e j 系统阻抗标幺值 S j X * S Zh 断路器的遮断容量x S Zh 2、根据系统图作出等值电路图,将各元件编号并将相应元件电抗标幺值标于元件编号 下方； 3、对网络化简,以得到各电源对短路点的转移电抗,其基本公式有: 串联 X1 X2 X3 X 3 =X 1+X 2并联 X1 X3
X2 X 3 X // 1 X 2 X 1 X 1 X X 2 2 不得用于商业用途