两相短路故障的计算

编号0714141课程设计题目：两相短路故障的计算系（部）院：机电工程系专业：电气工程及其自动化作者姓名：学号:指导教师：职称：讲师完成日期：年月日二○一○年十二月1目录目录..................................................0摘要...................................................2ABSTRACT.................................................31引言................................................41.1短路故障的原因..........................................................................................41.2短路故障发生的原因...................................................................................41.3短路类型.....................................................................................................41.4短路的危害..................................................................................................42电力系统自动化的一般概念...............................53本课程设计的主要任务...................................64课程设计的目的.........................................65课程设计任务书..........................................66课程设计内容及过程......................................86.1数学模型...................................................................................................86.1.1架空输电线的等值电路和参数.............................................................86.1.2变压器等值电路和参数........................................................................96.2对称分量法..............................................................................................116.2.1不对称三相量的分解..........................................................................116.2.2变压器的各零序等值电路...................................................................126.3两相短路接地的分析...............................................................................136.4算例.........................................................................................................16课程设计总结.............................................19参考文献................................................202摘要电力系统自动化(automationofpowersystems)对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。在电力系统的设计和运行中，必须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。从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，例如短路时电路的电压骤降,严重影响电气设备的正常运行，短路时保护装置动作,如熔断器的保险丝熔断,将短路电路切除,这会造成停电，而且短路点越靠近电源,停电范围越大,造成生活的不便和经济上的损失，严重的短路会影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造成系统解列，不对称短路,像单相短路和两相短路。因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。这里着重介绍简单不对称故障两相短路接地的常用计算方法。对称分量法是分析不对称故障常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先作出电力系统的各序网络，通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势，再根据不对称短路的不同类型，列出边界方程，以求得短路点电压和电流的各序分量。关键词：两相短路故障;短路计算;两相短路接地;对称分量法.3Abstractautomationofpowersystemsistotheelectricpowerproduction,transmissionandmanagementachieveautomaticcontrol,automaticschedulingandautomationmanagement.Powersystemisavast,regionaldistributionbygenerator,transformersubstation,powertransmissionanddistributionnetworkcomposedofusersandtheunifieddispatchingandoperationoflargecomplicatedsystem.Inpowersystemdesignandoperation,wemustconsiderthepossibilityoffailureandnormaloperation,preventpowersupplyofdamagetousersandelectricalequipmenttoworkproperly.Fromtheactualoperationofpowersystem,theseproblemsaremostlycausedbyashortcircuit,E.g.shortcircuitofvoltagesag,whenseriousinfluenceelectricequipmentofnormaloperation,shortcircuitprotectiondevice,suchaswhen13afusefuse,willshort-circuitcircuitexcision,thiscouldcauseshort-circuitpointpower,butthecloserpowersupply,powerrange,thegreaterthecauseoflifeinconvenienceandeconomicallyloss,seriousshort-circuitedwillinfluencethestabilityofpowersystemoperation,canmaketheparatacticoperationgeneratorsetslostsynchronization,causesystemsolutioncolumns,asymmetricshort-circuit,likengle-phaseshortcircuitandtwo-phaseshort-circuit.soinadditiontopowersystemshortcircuitfaulthasamoreprofoundunderstanding,butalsomustbefamiliarwithpowersystemshort-circuitcalculations.Herefocusesonasimpleasymmetrictwo-phaseshort-circuitgroundfaultcalculationmethods.Symmetryisacommonmethodofasymmetricfault,accordingtoasymmetricmethod,asetofasymmetricalthree-phasequantitycanbedecomposedintopositivesequence,negativesequenceandzerosequencesymmetricalthree-phasethree-phasevolume.Intheapplicationofsymmetryanalysisandcalculationmustbemadeasymmetricfailureoftheorderpowersystemnetwork,simplifyingthenetworkobtainedthesequencenetworkshort-circuitpointontheinputreactanceandequivalentpositivesequencenetworkpotential,andthenunderasymmetricshort-circuitthedifferenttypesofboundaryequationsarelisted,inordertoachieveshort-circuitvoltageandcurrentofeachpointsequencecomponent.Keyword:Two-phaseshortcircuitfault;Short-circuitcalculation;Two-phasegroundshortcircuit;Symmetry.41引言1.1短路故障的原因电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动，其中，对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障。常见的故障有短路、断线和各种复杂故障（即在不同地点同时发生短路或断线），而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障。因此，故障分析重点是对短路故障的分析。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。1.2短路故障发生的原因电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的，也有主观的，而且由于设备的结构和安装地点的不同，引发短路故障的原因也不同。但是，根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝缘遭到破坏。主要有：元件损坏，气象条件恶化，违规操作和其他1.3短路类型在三相系统中可能发生的短路有：三相短路,两相短路,单相短路接地和两相短路接地。三相短路是对称的,其他类型的短路都是不对称的。在各种短路类型中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。1.4短路的危害1）短路故障时短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。2）短路电流使设备发热增加