电力系统短路计算课程设计（两相断线）smalolo

目录

第一章 系统概述 ............................................................................... 1

1.1 设计目的 ........................................................................................ 1 1.2 设计要求 ........................................................................................ 1 1.3 设计内容 ........................................................................................ 1 1.4 课题分析 ........................................................................................ 1

第二章 短路计算设计题目 ............................................................... 2

2.1 设计题目 ........................................................................................ 2 2.2 计算流程图 .................................................................................... 3

第三章 两相断线故障的手工计算................................................... 4

3.1电力系统等值网络图 ..................................................................... 4 3.2 复合序网图 .................................................................................... 5

第四章 两相断线故障计算源程序................................................. 11

4.1 两相断线故障计算源程序 .......................................................... 11 4.2 程序运行结果 .............................................................................. 19

参考文献 ........................................................................................... 24

第一章 系统概述

1.1 设计目的

1、掌握电力系统三相短路计算的基本原理与方法。

2、掌握短路电流的数值求解方法(矩阵直接求逆，节点优化编号，LR 分解)，开发系统短路故障电流的计算程序。

3、掌握用计算机仿真分析电力系统的方法。同时，通过软件开发，提高计算机操作能力和软件开发能力。

1.2 设计要求

1.手工计算，手写，采用 A4 纸，得出计算结果。

2.编写程序：它包括程序源代码；程序说明；部分程序的流程图；程序运行结果。 3.各个组长交电子版成品。

1.3 设计内容

1. 根据电力系统网络图推导电力网络数学模型，写出各节点阻抗； 2. 画出并正序、负序、零序网络图； 3. 求得断线点f等值电势和输入电抗；

4. 求解断线点的故障电流、节点电压、线路电压； 5. 上机编程调试；连调；

6. 计算并分析给定系统电流分析并与手工计算结果作比较分析；

1.4 课题分析

本次课程设计是与电力专业紧密相连的一门设计，根据课程设计的要求以及老师的分组，我们小组是分析题目一的第五问。这是一个6节点的电力网络。要求分析节点f发生两相断线故障，画出等值网络、正序网络、负序网络和零序网络图。之后，计算下列不对称故障情况下的故障电流、节点电压和线路电压。

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，空在线路（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，并相应的正想参数和等值电路表示。

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第二章 短路计算设计题目

2.1 设计题目

某6节点电力系统如图1所示。线路和变压器正序和零序电抗如表1.1所示（基准功率为100MVA），输电线路的电压为220KV。变压器连接方式如图1所示。发电机正序、零序电抗包括中性点接地电抗如表1.2所示（基准功率为100MVA），G1为10KV，

G2为10.2KV。忽略电阻、并联电抗和负载，并假定负序电抗等于正序电抗。计算下列不对称故障情况下的故障电流、节点电压和线路电压。 （5）节点f发生两相断线故障。（分配任务：第五组）

图1-1 6 节点的单线图

表1.1 线路和变压器数据（标幺值） 节点编号 1 2 2 节点编号 2 3 4 X1 0.225 0.105 0.215 X0 0.400 0.210 0.420 节点编号 3 4 3 节点编号 6 5 4 X1 0.042 0.125 0.350 X0 0.100 0.250 0.700 表1.2 发电机暂态阻抗（标幺值） 编号（发电机） 正序电抗X1 0.20 0.15 零序电抗X0 0.12 0.08 接地电抗Xn 0.00 0.00 G1 G2

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2.2 计算流程图

(一) 形成各序网络节点导纳矩阵。 （二）对正负序导纳矩阵进行三角分解。 (三) 对零序矩阵进行三角分解。

（四）根据因子表I，计算节点阻抗矩阵第2列和第3列元素。 （五）根据因子表Ⅱ计算节点阻抗矩阵第1′和第2′列元素。 (六) 在故障开始的情况下，求故障口的各序自阻抗和电压。

（七）故障口各序电流计算，根据表8-2。所以，流程图如图2-1所示。

形成各序网节点导纳矩阵 进行三角分解形成因子表 选择故障口节点对f和f’ 利用公式（4-35）~（4-37）计算节点阻抗第f和f’列元素 根据表8-2计算故障口各序电流 根据（8-35），（8-38）计算故障口电压及节点电压 输出结果 图2-1 计算流程图

输入数据 3

第三章 两相断线故障的手工计算

3.1电力系统等值网络图

电力系统各元件均应包括在正序网络中，并相应的正想参数和等值电路表示。负序网络参数与正序网络相同，并令电势源为零。等值网络如图3-1所示，复合序网如图3-1所示。在图3-2中，正序网络中的6节点用节点5表示。负序网络参数同样用节点5表示。在零序网络中，用1，2，3节点表示2，3，4节点。

E_2'''''1E_1jX_G1jX_122f36jX_23jX_36jX_G2jX_24jX_344jX_455图3-1 电力系统等值网络图

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/bkov.html