信息工程学院
课程设计报告书
题目: 不对称短路故障分析与计算
专业：电气工程及其自动化
班级： 0312408班
学号： 031240868
学生姓名：わ- 深蓝
指导教师：
2015年06月05日
信息工程学院课程设计任务书
学号031240868 学生姓名わ- 深蓝专业（班级）电气0312408班设计题目不对称短路故障分析与计算
设计技术参数1 发电机参数
G1:为水电厂，额定容量110MVA，85
.0
φ
cos
N
=,264
.0
"
d
=
X
G2、G3:为水电厂，额定容量25MVA,8.0
φ
cos
N
=,13
.0
"
d
=
X
M:电动机（用电负载），2000KW,85
.0
φ
cos
N
=,起动系数为6.5
2 变压器T参数
T1：额定容量16MVA，一次电压110KV，短路损耗86KW，空载损耗23.5KW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.9。变压器连接组标号：Ynd11。 T2、T3：额定容量31.5MVA，一次电压110KV，短路损耗148KW，空载损耗38.5KW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.8。变压器连接组标号：Ynd11。 T4：额定容量10MVA，一次电压110V，短路损耗59KW，空载损耗16.5，阻抗电压百分比UK%=10.5，空载电流百分比I0%=1.0。变压器连接组标号：Ynd11。
3 线路参数
LGJ-120：截面120
2
m，长度100km，每条线路单位长度的正序电抗
km
X/
391
.0
)1(0
Ω
=，零序电抗
)1(0
(0)
3
X X
=，每条线路单位长度的对地电容
km
S/
10
92
.2
b6
0(1)
-
?
=。
LGJ-150:截面150
2
m，长度100km，每条线路单位长度的正序电抗
km
X/
384
.0
)1(0
Ω
=
，零序电抗)1(0
(0)
3
X X
=
，每条线路单位长度的对地电容
km
S/
10
97
.2
b6
0(1)
-
?
=
4 负载参数
容量8+6jMVA，在基准容量B
S=100MVA下，负载负序电抗标幺值为X0（2）=0.35，零序电抗标幺值X(0)=1.2。
设计要求1.计算短路点的电流。
2.计算短路点的冲击电流。
3.分析短路可能产生的原因及危害。
参考资料[1] 北京有色冶金设计研究总院电力室译.工厂配电.北京:电力工业出版社,1982
[2] 苏文成.工厂供电.北京:机械工业出版社,1990
[3] 方富淇.电力系统分析.北京:水利电力出版社,1989
[4] 韩祯祥.电力系统分析.杭州:浙江大学出版社,1993
[5] 能源部东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册.水利电力出版社165一168,1991年2月
[6] 何仰赞,温增银,汪馥英.电力系统分析［M］.武汉:华中理工大学出版
社,2002.3
[7] 姜彤，郭志忠，陈学允.多态相分量法及其在电力系统感想不对称分析中的应用［J］.中国电机工程学报，2002，22（5）：70－74.
[8] 王辉.配电网三相短路计算［J］.有色冶金设计与研究，2005.12.
[9] 陈慈萱.电气工程基础［M］.北京：中国电力出版社，2003.
[10] 陈亚民.电力系统计算程序及其实现[M]1北京:水利电力出版社,19951
龚沛曾,等Visual Basic程序设计教程[M]1北京:高等教育出版社,20021 [11] 西安交通大学等.电力系统计算[M]. 北京：水利电力出版社，1993.12
2015年 06 月18 日
信息工程学院课程设计成绩评定表
学生姓名：わ- 深蓝学号：031240868 专业（班级）：电气0312408班课程设计题目：不对称短路故障分析与计算
成绩：
指导教师：
年月日
摘要
在电力系统运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障（简称短路），短路计算是电力系统最常用的计算之一。不论选择、校验电气设备的性能,还是继电保护装置的整定计算,都需要进行短路计算。因此分析与计算不对称短路具有非常重要意义。无论是采用面向对象的VB语言实现短路计算,还是用MATLAB中的Simulink或Simpowersystems都要熟悉基本的计算原理，本课题将通过标幺值进行电力系统的计算分析。
关键字：电力系统短路计算标幺值
Abstract: Short-circuit calculation is one of the most commonly used calculation in power system. No matter choose, check the performance of the electrical device, or the setting calculation of relay protection, those all needs to be carry on short-circuit calculation. Whether using the VB language of object-oriented to achieve short-circuit calculation, or using MATLAB Simulink and SimPowerSystems all needs to be familiar with the basic principle of calculation and the subject by p.u. value calculation of power system analysis.
Key words: power system short-circuit calculation Per-unit value
目录
摘要………………………………………………………………………………...…………….I Abstract…………………………………………………………………………………...………..II
1 设计背景 (1)
2 参数分析 (2)
2.1 发电机参数 (2)
2.2 变压器T参数 (2)
2.3 线路参数 (3)
2.4 负载参数 (3)
3 计算流程 (3)
3.1 标幺值计算 (3)
3.1.1发电机电抗 (3)
3.1.3线路电抗 (4)
3.1.4负载电抗 (4)
3.1.5电动机电抗（近似值） (4)
3.2带入数值计算 (5)
3.2.1发电机电抗标幺值 (5)
3.2.2变压器电抗值标幺值 (5)
3.2.3线路电抗标幺值 (5)
3.2.4负载电抗标幺值 (6)
3.2.5电动机电抗标幺值 (6)
4等值网络图 (7)
4.1正序网络等值图 (7)
4.2负序网络等值图 (7)
4.3零序等值网络图 (8)
5等值简化 (8)
6 结果分析 (10)
6.1短路可能产生的原因 (10)
6.2短路可能造成的危害 (10)
6.3 短路预防 (10)
致谢 (11)
参考文献 (12)
1 设计背景
所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接电力系统发生短路时，由于系统的总电阻抗大为减小，因此伴随短路所产生的基本现象是：电流剧烈增加，短路电流为正常工作电流的几十倍甚至几百倍，在大容量电力系统中发生短路时，短路电流可高达几万安甚至几十万安。在电流急剧增加的同时，系统中的电压将大幅度下降。
短路的原因：发生短路故障的原因主要是电气设备载流部分的绝缘损坏。引起绝缘损坏的原因各种形式的过压（例如遭到雷击）、绝缘材料的自然老化、直接的机械损伤等。绝缘的破坏在大多数情况下是由于没有及时发现和消除设备中的缺陷，以及设计安装和运行维护不良所致。运行人员带负荷拉刀闸或者检修后未拆除地线加上电压等误操作，也会引起短路故障。
短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害，引起的后果是破坏性的，具体表现在：（1）短路点的电弧有可能烧坏电气设备，同时很大的短路电流通过设备会使发热增加，当短路持续时间较长时，可能使设备过热而损坏；（2）很大的短路电流通过导体时，要引起导体间很大的机械应力，有可能使设备变形或遭到不同程度的破坏。（3）短路时，系统电压大幅度下降，对用户工作影响很大（4）发生接地短路时，会产生不平衡电流及磁通，将在领近的平行线路内感应出很大的电动势。（5）短路发生后，有可能使并列运行发电机组失去同步，破坏系统的稳定，使电力系统瓦解，引起大片地区的停电。
电力系统短路可分为三相短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路等。三相短路的三相回路依旧是对称的，故称为对称短路。其他的几种短路的三相回路均不对称，故称为不对称短路。电力系统运行经验表明，单相短路占大多数，上述短路均是指在同一地点短路，实际上也可能在不同地点同时发生短路，例如两相在不同地点接地短路。
由于在电力系统中短路电流计算比较复杂，所以这次我们选择简单的单相接地短路进行计算分析，不仅可以为今后的学习、工作和生产提供一定的理论帮助，并且还可以巩固对电力线路短路的理解，为今后遇到相应的故障时能快速有效的解决。同时通过对不对称短路电流计算我们可以：（1）选择和校验电气设备；（2）进行继保装置和自动装置的选型与整定计算；（3）分析电力系统的故障及稳定性能；（4）选择限制短路电流的措施；（5）确定电力线路对通信线路的影响。
2 参数分析
G1
G2G3M
T1 T2
T3
100km LGJ-120
100km LGJ-150
50km LGJ-150
10KV
10KV
6KV
K3
T4
T4:SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0
T2,T3:SF7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8
T1:SF7-16/110-86-23.5-10.5-0.9
110KV
负载
2.1 发电机参数
G1:为水电厂，额定容量110MVA ，85.0φcos N =,264.0"
d =X
G2、G3:为水电厂，额定容量25MVA,8.0φcos N =,13.0"
d =X
M:电动机（用电负载），2000KW,85.0φcos N
=,起动系数为6.5
2.2 变压器T 参数
T1： 额定容量16MVA ，一次电压110KV ，短路损耗86KW ，空载损耗23.5KW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.9。变压器连接组标号：Ynd11。
T2、T3：额定容量31.5MVA ，一次电压110KV ，短路损耗148KW ，空载损耗38.5KW ，阻抗电压百分值U K %=10.5，空载电流百分值I 0%=0.8。变压器连接组标号：Ynd11。
T4：额定容量10MVA ，一次电压110V ，短路损耗59KW ，空载损耗16.5，阻抗电压百分比U K %=10.5，空载电流百分比I 0%=1.0。变压器连接组标号：Ynd11。
2.3 线路参数
LGJ-120：截面1202
m ，长度100km ，每条线路单位长度的正序电抗km X /391.0)1(0Ω=，
零序电抗)1(0(0)3X X =，每条线路单位长度的对地电容 km S /1092.2b 6
0(1)-?=。
LGJ-150:截面1502
m ，长度100km ，每条线路单位长度的正序电抗
km X /384.0)1(0Ω=，零序电抗)1(0(0)3X X =，每条线路单位长度的对地电容
km S /1097.2b 60(1)-?= 2.4 负载参数
容量8+6jMVA ，在基准容量B S =100MVA 下，负载负序电抗标幺值为X 0（2）=0.35，零序电抗标幺值X (0)=1.2。
3 计算流程
3.1 标幺值计算
3.1.1发电机电抗
N
B
G *
G P S 100%X X ?=
N ?cos （1） 式中 %X G ：发电机电抗百分数，由发电机铭牌参数的%X 100X G "
=?d ；
B S ：已设定的基准容量（基值功率），单位A MV ?； N P ：发电机的额定有功功率，单位MW; N ?cos ：发电机额定有功功率因数。 3.1.2 变压器电抗
NT B
K *
T S S 100%U X ?
=
（2）
变压器中主要指电抗，因其电抗T T R X >>，即T R 可忽略，由变压器电抗有名值推出变压器电抗标幺值为
100
%
U S U U S X K NT 2NT 2B B *
T
??= （3） 式中 K U %：变压器阻抗电压百分数； B S ：基准容量，单位MV ?A
NT S 、
NT
U ：变压器铭牌参数给定额定容量，MV ?A 、额定电压单位KV ；
B U ：基准电压B U 取平均电压av U ，单位KV 。 3.1.3线路电抗
l x 02B
B
*
W U S X =
(4) 式中 0x ：线路单位长度电抗； l ：线路长度,单位km ； B S ：基准容量，单位MV ?A ；
B U ：输电线路额定平均电压，基准电压av U U B =，单位KV 。 注意：因为W W R X >>，所以0R W ≈。 3.1.4负载电抗
*
L 2L
2*
L
Q S U X = （5） 式中 U ：元件所在网络的电压标幺值； L S ：负载容量标幺值； *
L Q ：负载无功功率标幺值。 3.1.5电动机电抗（近似值）
N
B
*
ML P S 6.51X ?=
cos N ? （6） 式中 B S ：设定的基准容量，单位MV ?A ； N P ：电动机额定的有功功率，单位MW ； N ?cos ：电动机额定有功功率因数。
3.2带入数值计算
3.2.1发电机电抗标幺值
由公式（1）得
204.085.0/110100
264.0*
)1(1=?=
X ；
416.08.0/2510013.0*
)1(2=?=X ；
416.08
.0/2510013.0*
)1(3=?=X ；
正序电抗标幺值等于负序电抗标幺值等于零序电抗标幺值即：
*
)0(1*)2(1*)1(1X X X == *
)0(2*
)2(2*
)1(2X X X == *
)0(3*
)2(3*
)1(3X X X ==
3.2.2变压器电抗值标幺值
由公式（2）得
656.016100
1005.10*
1=?=
T X ；333.05
.311001005.10*
3=?=T X
333.05.31100
1005.10*
2=?=
T X ；； 05.110
1001005.10*
4=?=T X ；
正序电抗标幺值等于负序电抗标幺值等于零序电抗标幺值即：
*
)0(1*)2(1*)1(1T T T X X X == *
)0(2*
)2(2*
)1(2T T T X X X == *
)0(3*
)2(3*
)1(3T T T X X X == *
)0(4*
)2(4*
)1(4T T T X X X ==
3.2.3线路电抗标幺值
由公式（4）得
296.0115100
100391.02*
5=?
?=X ；
290.0115100
100384.02*
6=?
?=X ；
145.0115100
50384.02*
7=?
?=X ；
正序电抗标幺值等于负序电抗标幺值等于零序电抗标幺值的三分之一即：
*
)0(5*)2(5*)1(53/1X X X ==； 888.03*
)1(5*
)0(5=?=X X ； *
)0(6*
)2(6*
)1(63/1X X X ==；
870.03*
)1(6*)0(6=?=X X ； *
)0(7*
)2(7*
)1(73/1X X X ==； 435.03*
)1(7*
)0(7=?=X X ；
3.2.4负载电抗标幺值
由公式（5）得
61006
100
/681
22*
)1(=?
+=
L X ；
负载负序电抗标幺值为35.0*
)2(=L X ，零序电抗标幺值2.1*
)0(=L X 。
3.2.5电动机电抗标幺值
由公式（6）得
538.685.02
5.6100
1*
)1(=???=
M X ；
（1）由于异步电动机定子绕组是星形或三角接法，零序电流不能通过异步电动机，
零序电抗无限大。
（2）异步电动机转子结构对称，负序电流通过时，虽然定子旋转磁场与转子转速
相反，转差为2s ，由于磁路与正序一样，故负序电抗等于次暂态电抗。
正序电抗标幺值等于负序电抗标幺值，零序电抗标幺值为穷大即：
*)2(*)1(M M X X = ；∞=*
)0(M X
对下标的说明：各元件下标括号外的数字表示为第几个原件，括号内的数字1,2,0
分别表示正序，负序，零序。例如：第一个元件（零序）
*
*
)0(1X
X =。
4.1正序网络等值图
X L(1)
6
0.296
0.656
0.2040.333
0.416
0.333
0.416
1.05
6.538
0.145
X*6(1)
0.296
X*5(1)X*7(1)
X*T1(1)
X*T2(1)
X*T3(1)X*T4(1) X*1(1)X*2(1)X*3(1)X*M(1)
正序标幺值等值网络图
4.2负序网络等值图
X L(2)
0.35
0.296
0.656 0.204
0.333
0.416
0.333
0.416
1.05
6.538
0.145
X*6(2)
0.296
X*5(2)X*7(2)
X*T1(2)X*T2(2)X*T3(2)X*T4(2) X*1(2)X*2(2)X*3(2)X*M(2)负序标幺值等值网络图
X L(0)1.2
0.885
0.656
0.333
0.333
1.05
0.145
X*6(1)0.87
X*5(0)
X*7(0)
X*T1(0)
X*T2(0)
X*T3(0)
X*T4(0)
零序标幺值等值网络图
5等值简化
短路点正序标幺值为：
262
.029
.6//733.7//375.0//155.1)629.0//()145.005.1538.6//()333.0416.0//()333.0416.0//()296.0656.0204.0()
//()//()//()//()(*
)1(*)1(6*)1(7*)1(4*)1(*)1(3*)1(3*)1(2*)1(2*)1(5*)1(1*)1(1*)1(==+++++++=+++++++=L T M T T T ff X X X X X X X X X X X X X
短路点负序标幺值为：
191
.064.0//273.064.0//733.7//283.064.0//733.7//375.0//155.1)35.029.0//()145.005.1538.6//()333.0416.0//()333.0416.0//()296.0656.0204.0()
//()//()//()//()(*
)2(*)2(6*)2(7*)2(4*)2(*)2(3*)2(3*)2(2*)2(2*)2(5*)2(1*)2(1*)2(====+++++++=+++++++=L T M T T T ff X X X X X X X X X X X X X
短路点零序标幺值为：
128
.007.2//136.007.2//485.1//15.007.2//485.1//1665.0//541.107.2//485.1//333.0//333.0//541.1)2.187.0//()435.005.1//(333.0//333.0//)885.0656.0()
//()//(////)(*
)0(*)0(6*)0(7*)0(4*)0(3*)0(2*)0(5*)0(1*)2(=====+++=+++=L T T T T ff X X X X X X X X X
不对称短路的短路电流正序分量标幺值：
72
.1581.01128.0191.0262.01
1
*)
0(*)
2(*)
1(*
)1(==
++=
++=ff ff ff f X
X
X
I
短路电流的标幺值：
16.572.133*
)1(*=?=?=f f I I
短路电流的幅值：
)(59.2115
3100
16.53*
KA U S I I B B f K =??=?
= 短路冲击电流幅值：
)(6045.659.255.255.2KA I i K sh =?=?=
短路点非故障相对地电压： b 相 ：220.0329.0549.0])1(）a （[2*)1(*)0(2*)2(2
*b --=-+-
=a a I X a X a V fa ff ff f c 相 ：220.0329.0549.0])1(a [2
*
)1(*
)0(*
)2(2
*
--=-+-=a a I X a X a V fa ff ff fc ）（
6 结果分析
6.1短路可能产生的原因
电力系统产生短路的主要原因是供电系统中的绝缘被破坏。在绝大多数情况下,电力系统的绝缘的破坏是由于未及时发现和消除设备中的缺陷和维护不当所成的。例如过电压、直接雷击、绝缘材料的老化、绝缘配合不当和机械损坏等,运行人员错误操作,如带负荷断开隔离开关或检修后未撤接地线就合断路器等;设备长期过负荷,使绝缘加速老化或破坏;小电流系统中一相接地,未能及时消除故障;在含有损坏绝缘的气体或固体物质地区。此外在电力系统中的某些事故也可能直接导致短路,如电杆倒塌、导线断线等也会造成短路。
6.2短路可能造成的危害
短路电流所产生的电动力能形成很大的破坏力,如果导体和它们的支架不够坚固,可能遭到难以修复的破坏,短路时由于很大的短路电流流经过网路阻抗,必将使网路产生很大的电压损失。另外,短路类型如果是金属性短路,短路点电压为零,短路点以上各处的电压也要相应降低很多,一旦电压低于额定电压太多的时候就会使供电受到严重影响或被迫中断,若在发电厂附近发生短路,还可能使全电力系统运行解列,引起严重后果。接地短路时,接地相出现的短路电流为不平衡电流,该电流所产生的磁通将对邻近平行的通讯线路感应出附加电势,干扰通讯,严重时,将危及通讯设备和人身的安全。为了限制发生短路时所造成的危害和故障范围的扩大,需要在供电系统中加装保护,以便在故障发生时,自动而快速地切断故障部分,以保障系统安全正常运行,这就需要我们准确的计算短路电流的大小。
6.3 短路预防
系统中的短路事故是人们竭力避免而又不能绝对避免的事故,对于已投入运行的变压器,首先应配备可靠的供保护系统使用的直流电源,并保证保护动作的正确性。结合目前运行中变压器杭外部短路强度较差的情况,对于系统短路跳闸后的自动重合或强行投运,应看到其不利的因素,否则有时会加剧变压器的损坏程度,甚至失去重新修复的可能。目前己有些运行部门根据短路故障是否能瞬时自动消除的概率,对近区架空线或电缆线路取消使用重合问,或者适当延长合间间隔时间以减少因重合闸不成而带来的危害,并且应尽量对短路跳闸的变压器进行试验检查。
致谢
在本次电力系统课程设计中，在老师悉心的指导与帮助以及各位组员的共同努力下，终于在规定时间内成功完成，在此，谨向老师表示衷心的感谢！向各个组员表示真诚的谢意！
在本次设计中，我们组的任务是对单相接地短路进行电流计算和结果分析。通过各位组员的积极配合协作，共同查阅相关资料，并一起开会讨论，最后都各尽其职地完成了任务。
在这段时间里，所学到的知识很多，同时感觉很有意义。通过本次课程设计，使我们对书本的知识有了更加深刻地理解。在这个过程中，锻炼了我们的动手计算能力，同时也培养了我们的团队协作精神，感觉到了原来团队的团结会展现出一股很强大的力量。我相信，通过这次的课程设计，一定会给我们在以后的学习，毕业设计和工作奠定一定的理论基础和协作精神。
参考文献
[1] 北京有色冶金设计研究总院电力室译.工厂配电.北京:电力工业出版社,1982
[2] 苏文成.工厂供电.北京:机械工业出版社,1990
[3] 方富淇.电力系统分析.北京:水利电力出版社,1989
[4] 韩祯祥.电力系统分析.杭州:浙江大学出版社,1993
[5] 能源部东北电力设计院.电力工程高压送电线路设计手册.水利电力出版社165一
168,1991年2月
[6] 何仰赞,温增银,汪馥英.电力系统分析［M］.武汉:华中理工大学出版社,2002.3
[7] 姜彤，郭志忠，陈学允.多态相分量法及其在电力系统感想不对称分析中的应用［J］.
中国电机工程学报，2002，22（5）：70－74.
[8] 王辉.配电网三相短路计算［J］.有色冶金设计与研究，2005.12.
[9] 陈慈萱.电气工程基础［M］.北京：中国电力出版社，2003.
[10] 陈亚民.电力系统计算程序及其实现[M]1北京:水利电力出版社,19951
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[11] 西安交通大学等.电力系统计算[M]. 北京：水利电力出版社，1993.12
南昌工程学院 课程设计 (论文) 机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业课程设计（论文）题目电力系统短路电流计算 学生姓名 班级 学号 指导教师 完成日期2013 年11 月30 日
成绩： 评语： 指导教师： 年月日
南昌工程学院 课程设计（论文）任务书
机械与电气工程学院 10电气工程及其自动化专业班学生： 日期：自 2013 年 11 月 18 日至 2013 年 11 月 30 日 指导教师： 助理指导教师(并指出所负责的部分)： 教研室：电气工程教研室主任： 附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
一、取基准容量： S B=100MVA 基准电压：U B=U av 二、计算各元件电抗标幺值： =0.0581， (1)X L=0.401Ω／km ，L1=16.582km L2=14.520km ，X d1=X d2=X'' d 系统电抗标幺值X'' =0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型 d 线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。 (2)主变铭牌参数如下： 1﹟主变：型号 SFSZ8-31500/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=10.47 U K(3-1)=18 U K(2-3)=6.33 短路损耗（kw） P K(1-2)=169.7 P K(3-1)=181 P K(2-3)=136.4 空载电流（%） I0(%)=0.46 空载损耗（kW） P0=40.6 2﹟主变：型号 SFSZ10-40000/110 接线 Y N/Y N/d11 变比 110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5 短路电压（%） U K(1-2)=11.79 U K(3-1)=21.3 U K(2-3)=7.08 短路损耗（kW） P K(1-2)=74.31 P K(3-1)=74.79 P K(2-3)=68.30 空载电流(%) I0(%)=0.11 空载损耗（kW） P0=26.71 (3)转移电势E∑=1
第一章 绪论 短路故障有金属性短路和电弧短路。由于电弧具有电阻的特性，因此电弧短路电流比金属性短路电流小。在低压系统中，电弧电压占电源电压的百分值较大，电弧短路电流可能比金属性短路电流小很多。因此按金属性短路电流整定的继电保护装置在发生电弧短路时可能不动作，而无法切除电弧短路故障。电弧电压的大小与很多因素有关。要确保继电保护装置在电弧短路时可靠动作，需要计算最大电弧电压时的最小短路电流，并按这个短路电流整定继电保护。 引起电弧短路的原因有很多，例如绝缘损坏或老化、污染及空气潮湿引起的空气击穿、小动物引起的电弧短路和误操作等。 德国科学家调查了二百多起发电厂和变电所短路故障，发现有57%的故障由开关柜内设备引起，另外20%发生在母线上，10% 发生在导体接头处。根据大量调查，85%以上的短路故障是电弧短路。 电弧短路危害大。如果在开关柜中发生电弧短路，由于电弧能量大，温度高，可能引起开关柜燃烧和爆炸。十几年前南京某大型企业由于某6kV 开关室短路故障烧毁了多台开关柜，引起全厂停电十几天，造成重大经济损失。 如果在电动机中发生电弧短路将烧毁电动机。电弧短路还可能引起电气火灾.北京市1999年发生的电气火灾为1350余起.电气火灾不仅会引起重大财产损失，也可能引起人身伤亡。短路电弧可能烧伤工作人员。 在低压系统中有单相、两相和三相电弧短路。相电弧短路通常是由单相或两相电弧短路发展而来。而在出现三相电弧短路后，如果三相电弧短路转变为两相电弧短路，则电弧将自行熄灭，而不会再发展成三相电弧短路。在电弧短路计算中，最重要的是电弧电压。知道了电弧电压的大小，就可算出电弧短路电流。电弧电压出现在母线之间。电弧电压瞬时值是随机变化的。这是因为影响电弧的一些因素是随机变化的。因此不能用经典数学精确地描述电弧电压的变化。电弧出现在母线之间。在短路点只有2条相间电弧同时存在，而不是3条。所以这种三相电弧短路是不对称性短路。每条电弧存在的时间大约为1/3周波。由于电弧电压瞬时值比较接近其1/3周波平均值，因此用这个平均值近似模拟电弧电压。试验结果表明，此平均值也是随机变化的。平均值的概率密度接近正态分布。设电弧电压1/3周波平均值大于80arc U 的概率为0.8，因为电弧电压的1/3周波平均值大于80arc U 时，电弧将熄灭，所以用80arc U 作为计算最小电弧短路电流用的电弧电压。 80arc U 主要由系统额定电压和短路处相间距离d 决定。
1. 下图所示的电网中，f 点三相短路时，发电机端母线电压保持6.3kV 不变。r 1，x 1分别 为电抗器的电阻和电抗，r 1=0.042Ω，x 1=0.693Ω，r 2，x 2分别为电缆的电阻和电抗，r 2=0.463Ω, x 2=0.104Ω。若6.3kV 母线的三相电压为： ( )( )() a s b s c s 6.3cos 6.3cos 1206.3cos 120 u t u t u t ωαωαωα=+=+-=++ 在空载情况下，f 点突然三相短路。设突然短路时α=30°，试计算： (1) 电缆中流过的短路电流交流分量幅值。 (2) 电缆中三相短路电流表达式。 (3) 三相中哪一相的瞬时电流最大，并计算其近似值。 (4) α为多少度时，a 相的最大瞬时电流即为冲击电流。 解：r 1, x 1分别为电抗器的电阻和电抗，r 1=0.042Ω , 140.693100x = =Ω r 2, x 2分别为电缆的电阻和电抗，r 2=0.463Ω, x 2=0.104Ω 令r = r 1+ r 2=0.505Ω, x = x 1+ x 2=0.797Ω 令0.943arctan()57.64x z r ?==Ω = = (1) 三相短路电流交流分量的幅值为：9.45kA m I == (2) 直流分量衰减时间常数为：/0.7970.005s 3140.505 a L x T R r ω= ===? 由于短路前线路处于空载，则短路前瞬间线路电流为0，则每条电缆中三相短路电流的表达式为： 1 1 2 2
()()()()()()()()a m m 0.005 0.005 b 0.005 c cos 0cos 9.45cos 27.649.45cos 27.649.45cos 147.649.45cos 147.649.45cos 92.369.45cos 92.36a t T s t s t s t s i I t I e t e i t e i t e ωα?α?ωωω--- - =+-+--????=---=---=-- (3) 直流分量值越大，短路电流瞬时值越大，且任意初相角下总有一相直流分量起始值最 大。由步骤(2)可知，cos(?27.64°)>cos(?147.64°)>cos(92.36°)，a 相的直流分量最大，大约在短路发生半个周波之后，a 相电流瞬时值将到达最大值，即 ()()0.010.005 a 9.45cos 3140.0127.649.45cos 27.649.5304kA i e -=?---=- 同理可以写出i b , i c ，并进行比较验证： ()()0.010.005 b 9.45cos 3140.01147.649.45cos 147.649.0624kA i e -=?---= ()()0.010.005 c 9.45cos 3140.0192.369.45cos 92.360.4418kA i e -=?+-= (4) 在短路前空载情况下，有步骤(2)所列的各相短路电流表达式可知：若初相角|α?φ|等 于0°或是180°时，a 相短路电流直流分量起始值达到最大，短路电流最大瞬时值也最大。由于φ=57.64°，则α=φ=57.64°或α=?180+φ=122.36°。 带入步骤(2) i a , i b , i c 的表达式中进行验证： ()()()()()()()()0.010.005 a 0.010.005 b 0.010.005 c 0.01s 9.45cos 3140.0109.4510.7286kA 0.01s 9.45cos 3140.011209.45cos 120 5.3643kA 0.01s 9.45cos 3140.011209.45cos 120 5.3643kA i t e i t e i t e --- ==?+-===?---===?+-= 2. 一发电机、变压器组的高压侧断路器处于断开状态，发电机空载运行，其端电压为额定电压。试计算变压器高压侧突然三相短路后短路电流交流分量初始值I ''m 。 发电机：S N =200MW ，U N =13.8kV ，cos φN =0.9，x d =0.92，x 'd =0.32，x ''d =0.20 变压器：S N =240MVA ，220kV/13.8kV ，U s(%)=13 解：取S B =100MVA ，U B1取为13.8kV ，则U B2=13.8(220/13.8)=220kV 11 4.18kA 3313.8B B B I U ==? 22 0.26kA 33220 B B B I U = = =?
题目: 电力系统不对称短路计算与分析 初始条件： 系统接线如下图，线路f处发生金属性B、C相接地短路。已知各元件参为：发电机G：S N=60MV A, V N=10.5KV，X d″=0.2, X2=0.25，E″=11KV； 变压器T-1：S N=60MV A, Vs（%）=10.5，K T1=10.5 / 115kV； 变压器T-2：S N=60MV A, Vs（%）=10.5，K T2=115 / 10.5kV； 线路L：长L=90km, X1=0.4Ω/km, X0=3.5X1； 负荷LD：S LD=40MV A，X1=1.2, X2=0.35。 要求完成的主要任务: 选取基准功率S B=60MV A，基准电压为平均额定电压，要求： （1）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。 （2）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。 （3）计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。 （4）计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值。 时间安排： 熟悉设计任务 5.27 收集相关资料 5.28 选定设计原理 5.29 计算分析及结果分析 5.30 --6.6 撰写设计报告 6.7 指导教师签名：年月日 系主任（或责任教师）签名：年月日
摘要 本次课程设计的步骤为先进行正、负、零序参数的标幺值转化，再分别用戴维南定理做出各序等值电路得到各序的短路电抗，然后根据两相接地短路的边界条件绘制复合网络电路，并求出各序短路电流、总短路电流和A相电压，最后根据电力系统的具体电路计算发电机侧的相电流。根据标幺值计算出有名值。本文最后还总结了各种简单短路情况的短路电流的计算方法。 关键词：标幺值两相接地短路复合网络电路
课程设计 ( 论文 )- 基于 MATLAB的电力系统单相短路故障分析与 仿真
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电力系统分析课程设计说明书题目：单相接地短路 专业：电气工程及其自动化 班级：电气 1307 姓名：陈欢
目录 课程设计（论文）任务书 ----------------------- （1）引言 ------------------------------------------------------------------- （ 3）第一章．电力系统短路故障分析------------------------------- （ 4）第二章．电力系统单相短路计算-------------------- （ 5）2.1 简单不对称故障的分析计算---------------------- （ 5） 2.1.1. 对称分量法 ------------------- （5） 2.2 单相接地短路------------------------------ （ 6） 2.2.1. 正序等效定则 ---------------------------- （6） 2.2.2. 复合序网 --------------------------------- （6） 2.2. 3. 单相接地短路分析 --------------------------- （7）第三章．电力系统单相短路时域分析 ---------------- （ 10）3.1 仿真模型的设计与实现------------------------ （10） 3.1.1. 实例分析 -------------------------------- （10） 3.1.2. 仿真参数 ----------------------------- -- -- -- （11）3.2 仿真结果分析------------------------------- （13） 结束语 ----------------------------------------- （ 18）参考文献 --------------------------------------- （ 18）
解决方案编号：YTO-FS-PD203 突发短路故障的缺陷分析通用版 The Problems, Defects, Requirements, Etc. That Have Been Reflected Or Can Be Expected, And A Solution Proposed T o Solve The Overall Problem Can Ensure The Rapid And Effective Implementation. 标准/ 权威/ 规范/ 实用 Authoritative And Practical Standards
突发短路故障的缺陷分析通用版 使用提示：本解决方案文件可用于已经体现出的，或者可以预期的问题、不足、缺陷、需求等等，所提出的一个解决整体问题的方案（建议书、计划表），同时能够确保加以快速有效的执行。文件下载后可定制修改，请根据实际需要进行调整和使用。 引言 近年来变压器突发短路冲击后损坏几率大增，已占全部损坏事故的40%以上。变压器经受突发短路事故后状况判断、能否投运，成为运行单位经常要决策的问题。以前变压器发生突发短路事故以后，需要组织各方面专家分析事故成因，然后确定试验方法，根据试验结果继续分析或者追加试验。这种分析、抢修机制已不适应当前电网停电时间限制、高可靠性以及事故严重性等情况。北京供电局修试处总结300余台110kV及以上电压等级变压器多年运行维护经验形成了一套固定的短路突发事故试验分析方法，即油色谱分析、绝缘电阻试验、绕组直阻试验和绕组变形试验“四项分析”。实践证明，“四项分析”基本能够满足变压器突发事故的分析要求。 1 分析项目 1.1 变压器油中溶解气体色谱分析
邵阳学院 《电力系统暂态分析》课程设计题目：电力系统短路故障电流计算 姓名刘彪 年级 04级 专业电气工程及其自动化 学号 0441025035 院系信息与电气工程系 指导老师黄肇王晓芳 信息与电气工程系电气工程及其自动化教研室制
目录 第一部分电力系统短路故障电流计算任务 (1) 一．题目 二．设计目的与要求 三．主要内容 四．基本原理 五、计算实例 六、短路电流计算的步骤 七、对称短路计算原理框图 第二部分手工计算所得结果 (8) 一、元件参数计算及等值电路 二、三相对称短路电流和容量的计算 第三部分本题目的计算机解法 (13) 一、计算机程序编写 二、计算机设计序所得结果 第四部分课程设计总结 (20)
第一部分电力系统短路故障电流计算任务 一．题目 电力系统短路故障电流的计算机计算 二．设计目的与要求 电力系统发生短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析短路故障的参数更为重要。通过课程设计, 使学生巩固电力系统三相短路计算的基本原理与方法，掌握短路电流的数值求解方法，开发系统短路故障电流的计算程序。同时，通过软件开发，也有助于计算机操作能力和软件开发能力的提高。 要求手工计算和计算机仿真出给定系统短路后的短路电流（含支路电流）和节点电压。开发语言：FORTRAN 或C 语言或MATLAB软件。 三．主要内容 1. 形成算例系统节点导纳矩阵,准备原始数据，并手工计算短路电流。 2. 复习系统三相短路的基本原理，建立数学模型。 3. 确定合适的数值计算方法（矩阵直接求逆，节点优化编号，LR 分解）。 4. 上机编程调试，分析。 5. 仿真算例系统的短路电流﹑支路电流和节点电压，并与手工计算比较。 6. 上机演示答辩，书写该课程设计说明书。 四．基本原理 1、数学模型的建立 电力网络的数学模型是指将网络的有关参数和变量及其相互关系归纳起来所组成的﹑可反映网络性能的数学方程式。（节点电压方程﹑回路电流方程） 2、本次设计，拟采用运用节点导纳矩阵的节点电压方程。 IB=YBUB 3、三相对称短路计算原理及不对称短路计算原理 2、计算方法的确定 本次设计采用“线性方程组求解的直接法与LR 分解法”。 五、计算实例
【最新整理，下载后即可编辑】 工厂供电课程设计示例 一、设计任务书（示例） （一）设计题目 X X机械厂降压变电所的电气设计 （二）设计要求 要求根据本厂所能取得的电源及本厂用电负荷的实际情况，并适当考虑到工厂的发展，按照安全可靠、技术先进、经济合理的要求，确定变电所的位置和型式，确定变电所主变压器的台数、容量与类型，选择变电所主接线方案及高低压设备和进出线，确定二次回路方案，选择整定继电保护，确定防雷和接地装置。最后按要求写出设计说明书，绘出设计图纸。 （三）设计依据 1、工厂总平面图，如图11-3所示
2、工厂负荷情况本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用小时为4600 h ，日最大负荷持续时间为6 h 。该厂除铸造车间、电镀车间和锅炉房属于二级负荷外，其余均属于三级负荷。低压动力设备均为三相，额定电压为380伏。电气照明及家用电器均为单相，额定电压为220伏。本厂的负荷统计资料如表11-3所示。 表11-3 工厂负荷统计资料（示例） 厂 房编号厂房 名称 负 荷 类 别 设备 容量 (KW) 需要 系数 Kd 功率 因数 cosφ P30 (KW) Q30 (Kvar) S30 (KVA) I30 (A) 1 铸造 车间 动 力 300 0.3 0.7 照 6 0.8 1.0
3、供电电源情况按照工厂与当地供电部门签定的供用电合同规定，本厂可由附近一条10KV的公用电源干线取得工作电源。该干线的走向参看工厂总平面图。该干线的导线型号为LGJ-150 ，导线为等边三角形排列，线距为2 m；干线首端（即电力系统的馈电变电站）距离本厂约8 km。干线首端所装设的高压断路器断流容量为500 MVA。此断路器配备有定时限过电流保护和电流速断保护，定时限过电流保护整定的动作时间为1.7 s。为满足工厂二级负荷的要求，可采用高压联络线由邻近单位取得备用电源。已知与本厂高压侧有电气联系的架空线路总长度为80 km，电缆线路总长度为25 km 。 4、气象资料本厂所在地区的年最高气温为38°C，年平均气温为23°C，年最低气温为-8°C，年最热月平均最高气温为
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》
YF-ED-J6285 可按资料类型定义编号 突发短路故障的缺陷分析 实用版 In Order To Ensure The Effective And Safe Operation Of The Department Work Or Production, Relevant Personnel Shall Follow The Procedures In Handling Business Or Operating Equipment. （示范文稿） 二零XX年XX月XX日
突发短路故障的缺陷分析实用版 提示：该解决方案文档适合使用于从目的、要求、方式、方法、进度等都部署具体、周密，并有很强可操作性的计划，在进行中紧扣进度，实现最大程度完成与接近最初目标。下载后可以对文件进行定制修改，请根据实际需要调整使用。 引言 近年来变压器突发短路冲击后损坏几率大增，已占全部损坏事故的40%以上。变压器经受突发短路事故后状况判断、能否投运，成为运行单位经常要决策的问题。以前变压器发生突发短路事故以后，需要组织各方面专家分析事故成因，然后确定试验方法，根据试验结果继续分析或者追加试验。这种分析、抢修机制已不适应当前电网停电时间限制、高可靠性以及事故严重性等情况。北京供电局修试处总结300
余台110kV及以上电压等级变压器多年运行维护经验形成了一套固定的短路突发事故试验分析方法，即油色谱分析、绝缘电阻试验、绕组直阻试验和绕组变形试验“四项分析”。实践证明，“四项分析”基本能够满足变压器突发事故的分析要求。 1 分析项目 1.1 变压器油中溶解气体色谱分析 用于判断变压器内是否发生过热或者放电性故障。该项目对变压器突发事故的故障判断十分敏感，但需要仪器精度高，仅适于在试验室进行，故比较费时。实践中，多数情况下对缺陷的初步定性要依靠它，综合分析也要结合色谱分析结果进行，而且该方法能判断出很多
（此文档为word 格式，下载后您可任意编辑修改！） 南昌大学科学技术学院 课程设计报告 题目电力系统短路故障分析学生姓名杨建伟学科部信息学科部专业班级电气122 课程设计地点电机301 指导教师吴敏黄灿英
目录 课程设计（论文）任务书 一、课题设计（论文）题目： 基于MATLAB勺电力系统单相短路故障分析与仿真 二、课程设计（论文）使用的原始资料（数据）及设计技术要求： 本文介绍了 MATLAB软件在电力系统中的应用，以及利用动态仿真工具Simulink。MATLAB Simulink 的仿真环境中，利用 Simpowersystems 中电气元件对电力系统发生单相短路时电路情况进行仿真与分析，着重分析了中性点 不接地时电压电流的变化情况。结果表明，仿真波形基本符合理论分析，说明了MATLAB!电力系统仿真研究的有力工具。 、课程设计（论文）工作内容及完成时间:
引言 随着电力工业的发展，电力系统的规模越来越大，在这种情况下，许多大型的电力科研实验很难进行，尤其是电力系统中对设备和人员等危害最大的事故 故障，尤其是短路故障，而在分析解决事故故障时要不断的实验，在现实设备中很难实现，一是实际的条件难以满足；二是从系统的安全角度来讲也是不允许进行实验的。考虑这两种情况，寻求一种最接近于电力系统实际运行状况的数字仿真工具十分重要，而MATLAB^件中的SIMULINK是用来对动态系统进行建模、仿真和分析的集成开发环境，是结合了框图界面和交互仿真能力的非线性动态系统仿真工具，为解决具体的工程问题提供了更为快速、准确和简洁的途径。电力系统中输送和分配电能的部分称为电力网，它包括升降压变压器和各种电压等级的输电线路，动力系统、电力系统和电力网简单示意如图1-1 o
电力系统分析 综合课程设计报告 电力系统的潮流计算和故障分析 学院：电子信息与电气工程学院 专业班级： 学生姓名： 学生学号： 指导教师： 2014年 10月 29 日
目录 一、设计目的 (1) 二、设计要求和设计指标 (1) 2.1设计要求 (1) 2.2设计指标 (2) 2.2.1网络参数及运行参数计算 (2) 2.2.2各元件参数归算后的标么值： (2) 2.2.3 运算参数的计算结果： (2) 三、设计内容 (2) 3.1电力系统潮流计算和故障分析的原理 (2) 3.1.1电力系统潮流计算的原理 (2) 3.1.2 电力系统故障分析的原理 (3) 3.2潮流计算与分析 (4) 3.2.1潮流计算 (4) 3.2.2计算结果分析 (8) 3.2.3暂态稳定定性分析 (8) 3.2.4暂态稳定定量分析 (11) 3.3运行结果与分析 (16) 3.3.1构建系统仿真模型 (16) 3.3.2设置各模块参数 (17) 3.3.3仿真结果与分析 (21) 四、本设计改进建议 (22) 五、心得总结 (22) 六、主要参考文献 (23)
一、设计目的 学会使用电力系统分析软件。通过电力系统分析软件对电力系统的运行进行实例分析，加深和巩固课堂教学内容。 根据所给的电力系统，绘制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后成一个切实可行的电力系统计算应用程序，通过自己设计电力系统计算程序不仅可以加深学生对短路计算的理解，还可以锻炼学生的计算机实际应用能力。 熟悉电力系统分析综合这门课程，复习电力系统潮流计算和故障分析的方法。了解Simulink 在进行潮流、故障分析时电力系统各元件所用的不同的数学模型并在进行不同的计算时加以正确选用。学会用Simulink ，通过图形编辑建模，并对特定网络进行计算分析。 二、设计要求和设计指标 2.1设计要求 系统的暂态稳定性是系统受到大干扰后如短路等，系统能否恢复到同步运行状态。图1为一单机无穷大系统，分析在f 点发生短路故障，通过线路两侧开关同时断开切除线路后，分析系统的暂态稳定性。若切除及时，则发电机的功角保持稳定，转速也将趋于稳定。若故障切除晚，则转速曲线发散。 图1 单机无穷大系统 发电机的参数： SGN=352.5MWA,PGN=300MW,UGN=10.5Kv,1=d x ,25.0'=d x ,252.0''=x x ,6.0=q x , 18.0=l x ,01.1'=d T ,053.0"=d T ,1.0"0=q T ,Rs=0.0028,H(s)=4s;TJN=8s,负序电抗：2.02=x 。 变压器T-1的参数:STN1=360MVA,UST1%=14%,KT1=10.5/242; 变压器T-2的参数:STN2=360MVA,UST2%=14%,KT2=220/121;
电力系统短路故障的分析计算 电力系统短路故障的分析计算2010-09-1508:241-1作出无阻尼绕组同步电机在直轴方向的等值电路图并写出求取暂态电抗Xd'及 1、时间常数Td'的表达式再作出有阻尼绕组同步电机在直轴及交轴方向的等值电路图并写出求取Xd"及Xq"的表达式。 2、比较同步机下列的时间常数Ta、Td'、Td"、Tq"的大小以及汽轮发电机的下列电抗的大小以及及汽轮发电机及水轮发电机的下列电抗的大小并为它们按由大到小的次序重新排列Xd、Xd'、Xd"、Xq、Xq"、Xσ(定子漏抗)。 3、列出无阻尼绕组同步发电机在端点发生三相短路，定子及转子绕组中出现的各种电流分量并指出这些电流分量随时间而变化的规律及其衰减时间常数。(16) 1-5在电力系统暂态分析中，1.为什么要引入同步电机暂态电势Eq'?2.暂态电势Eq'的大小如何确定?3.在哪些情况下需要使用暂态电势Eq'?(10分)(科大92) 1-6简要论述下列问题:(24分) 1、试根据无阻尼绕组同步机的磁链及电压方程(略去电阻)，推导出用同步机暂态电势和暂态电抗的电压方程式: uq=Eq'-idXd'ud=iqXq2、上述方程式应用于同步机的什么运行情况?为什么?解决什么问题?式中id、iq是什么电流? 3、试利用(1)的结果论证:三相短路电流实用计算中，无阻尼绕组同步机机端短路时一相的起始暂态电流(用标么值表示)的计算公式为: I'=Eq'/Xd' 4、根据基本原理，并利用(1)推导出的方程，证明同步机机端三相短路整个暂态过程中Eq'及Eq之间的关系为:Eq/Eq'=Xd/Xd' (重大83) 1-7无阻尼绕组同步发电机发生突然三相短路，在短路瞬刻及暂态过程中，其气隙电势Eqδ是如何变化的?(6分) (重大84)
文件编号：GD/FS-1999 （解决方案范本系列） 突发短路故障的缺陷分析 详细版 A Specific Measure To Solve A Certain Problem, The Process Includes Determining The Problem Object And Influence Scope, Analyzing The Problem, Cost Planning, And Finally Implementing. 编辑：_________________ 单位：_________________ 日期：_________________
突发短路故障的缺陷分析详细版 提示语：本解决方案文件适合使用于对某一问题，或行业提出的一个解决问题的具体措施，过程包含确定问题对象和影响范围，分析问题，提出解决问题的办法和建议，成本规划和可行性分析，最后执行。，文档所展示内容即为所得，可在下载完成后直接进行编辑。 引言 近年来变压器突发短路冲击后损坏几率大增，已占全部损坏事故的40%以上。变压器经受突发短路事故后状况判断、能否投运，成为运行单位经常要决策的问题。以前变压器发生突发短路事故以后，需要组织各方面专家分析事故成因，然后确定试验方法，根据试验结果继续分析或者追加试验。这种分析、抢修机制已不适应当前电网停电时间限制、高可靠性以及事故严重性等情况。北京供电局修试处总结300余台110kV及以上电压等级变压器多年运行维护经验形成了一套固定的短路突发事故试验分析方法，即
油色谱分析、绝缘电阻试验、绕组直阻试验和绕组变形试验“四项分析”。实践证明，“四项分析”基本能够满足变压器突发事故的分析要求。 1 分析项目 1.1 变压器油中溶解气体色谱分析 用于判断变压器内是否发生过热或者放电性故障。该项目对变压器突发事故的故障判断十分敏感，但需要仪器精度高，仅适于在试验室进行，故比较费时。实践中，多数情况下对缺陷的初步定性要依靠它，综合分析也要结合色谱分析结果进行，而且该方法能判断出很多别的试验无法发现的缺陷，例如中兴庄变电站35kV原#1变压器突发事故后，无载分接开关处放电，但直阻试验反映不出来，只有色谱分析才能发现。
信息工程学院 课程设计报告书 题目: 不对称短路故障分析与计算 专业：电气工程及其自动化 班级： 0312408班 学号： 031240868 学生姓名：わ- 深蓝 指导教师： 2015年06月05日
信息工程学院课程设计任务书 学号031240868 学生姓名わ- 深蓝专业（班级）电气0312408班设计题目不对称短路故障分析与计算 设计技术参数1 发电机参数 G1:为水电厂，额定容量110MVA，85 .0 φ cos N =,264 .0 " d = X G2、G3:为水电厂，额定容量25MVA,8.0 φ cos N =,13 .0 " d = X M:电动机（用电负载），2000KW,85 .0 φ cos N =,起动系数为6.5 2 变压器T参数 T1：额定容量16MVA，一次电压110KV，短路损耗86KW，空载损耗23.5KW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.9。变压器连接组标号：Ynd11。 T2、T3：额定容量31.5MVA，一次电压110KV，短路损耗148KW，空载损耗38.5KW，阻抗电压百分值UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.8。变压器连接组标号：Ynd11。 T4：额定容量10MVA，一次电压110V，短路损耗59KW，空载损耗16.5，阻抗电压百分比UK%=10.5，空载电流百分比I0%=1.0。变压器连接组标号：Ynd11。 3 线路参数 LGJ-120：截面120 2 m，长度100km，每条线路单位长度的正序电抗 km X/ 391 .0 )1(0 Ω =，零序电抗 )1(0 (0) 3 X X =，每条线路单位长度的对地电容 km S/ 10 92 .2 b6 0(1) - ? =。 LGJ-150:截面150 2 m，长度100km，每条线路单位长度的正序电抗 km X/ 384 .0 )1(0 Ω = ，零序电抗)1(0 (0) 3 X X = ，每条线路单位长度的对地电容 km S/ 10 97 .2 b6 0(1) - ? = 4 负载参数 容量8+6jMVA，在基准容量B S=100MVA下，负载负序电抗标幺值为X0（2）=0.35，零序电抗标幺值X(0)=1.2。
大气污染控制工程课程设计实例 一、课程设计题目 某燃煤采暖锅炉烟气除尘系统设计 二、课程设计的目的 通过课程设计使学生进一步消化和巩固本能课程所学容，并使所学的知识系统化，培养学生运用所学理论知识进行净化系统设计的初步能力。通过设计，使学生了解工程设计的容、法及步骤，培养学生确定大气污染控制系统的设计案、进行设计计算、绘制工程图、使用技术资料、编写设计说明书的能力。 三、设计原始资料 锅炉型号：SZL4-13型，共4台 设计耗煤量：600kg/h(台) 排烟温度：160℃ 烟气密度：1.34kg/Nm3 空气过剩系数： =1.4 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例：16% 烟气在锅炉出口前阻力：800Pa 当地大气压力：97.86kPa 冬季室外空气温度：-1℃ 空气含水按0.01293kg/ Nm3 烟气其他性质按空气计算 煤的工业分析值： Y C=68%，Y H=4%，Y S=1% ，Y O=5%， Y W=6%，Y A=15%，Y V=13% N=1%，Y 按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001）中二类区标准执行： 烟尘浓度排放标准：200mg/ Nm3 二氧化硫排放标准：900mg/ Nm3 净化系统布置场地为锅炉房北侧15m以。 四、设计计算
1．燃煤锅炉排烟量及烟尘和二氧化硫浓度的计算 （1）理论空气量 () Y Y Y Y a O S H C Q 7.07.056.5867.176.4-++=' /kg)(m N 3 式中：Y C 、Y H 、Y S 、Y O 分别为煤中各元素所含的质量百分数。 ) /(97.6)05.07.001.07.004.056.568.0867.1(76.4'3kg m Q N a =?-?+?+??= （2）理论烟气量（设空气含湿量12.93g/m 3N ） Y a a Y Y Y Y s N Q Q W H S C Q 8.079.0016.024.12.11)375.0(867.1+'+'++++=' （m 3N /kg ） 式中：a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） Y W —煤中水分所占质量百分数； Y N —N 元素在煤中所占质量百分数 /kg) (m 42.701.08.097.679.097.6016.006.024.104.02.11)01.0375.068.0(867.1'N 3=?+?+?+?+?+?+?=s Q （3）实际烟气量 a s s Q Q Q '-+'=)1(016.1α （m 3N /kg ） 式中：α —空气过量系数。 s Q '—理论烟气量（m 3N /kg ） a Q '—理论空气量（m 3N /kg ） 烟气流量Q 应以m 3N /h 计，因此。?=s Q Q 设计耗煤量 /h) （m 615060025.10/kg)(m 25.1097.6)14.1(016.142.7N 3N 3=?=?==?-?+=设计耗煤量s s Q Q Q （4） 烟气含尘浓度：
湖北民族学院 “三相短路故障分析与计算的算法设计”电气工程专业课程设计论文 题目: 三相短路故障分析与计算（手算或计算机算) 组序：第三组 指导老师：耿东山 专业：电气工程及其自动化 日期： 2015年6月
摘要 本设计主要研究目的是通过手算和计算机程序设计实现三相短路电流的计算。 电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。 通过分析与计算三相短路故障的各参数，可以进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。 关键词：三相短路计算电力系统故障分析 Abstract The purpose of this design research is to calculate by hand and computer programming to realize three-phase short-circuit current calculation. In three-phase power system fault caused by the harmfulness is the biggest of all. As one of three power system calculation, analysis and calculates the parameters of three phase short circuit fault is more important. By analyzing and calculating the parameters of the three-phase short-circuit fault, short-circuit fault can be further improved the accuracy and speed of the analysis and calculation, for the safe operation of power system planning and design, and provide important basis equipment selection, relay protection, etc. Keywords: three phase short-circuit calculation power system Failure Analysis
In the schedule of the activity, the time and the progress of the completion of the project content are described in detail to make the progress consistent with the plan.突发短路故障的缺陷分析 正式版
突发短路故障的缺陷分析正式版 下载提示：此解决方案资料适用于工作或活动的进度安排中，详细说明各阶段的时间和项目内容完成 的进度，而完成上述需要实施方案的人员对整体有全方位的认识和评估能力，尽力让实施的时间进度 与方案所计划的时间吻合。文档可以直接使用，也可根据实际需要修订后使用。 引言 近年来变压器突发短路冲击后损坏几率大增，已占全部损坏事故的40%以上。变压器经受突发短路事故后状况判断、能否投运，成为运行单位经常要决策的问题。以前变压器发生突发短路事故以后，需要组织各方面专家分析事故成因，然后确定试验方法，根据试验结果继续分析或者追加试验。这种分析、抢修机制已不适应当前电网停电时间限制、高可靠性以及事故严重性等情况。北京供电局修试处总结300
余台110kV及以上电压等级变压器多年运行维护经验形成了一套固定的短路突发事故试验分析方法，即油色谱分析、绝缘电阻试验、绕组直阻试验和绕组变形试验“四项分析”。实践证明，“四项分析”基本能够满足变压器突发事故的分析要求。 1 分析项目 1.1 变压器油中溶解气体色谱分析 用于判断变压器内是否发生过热或者放电性故障。该项目对变压器突发事故的故障判断十分敏感，但需要仪器精度高，仅适于在试验室进行，故比较费时。实践中，多数情况下对缺陷的初步定性要依靠
课程设计报告 题 目 三相短路故障分析计算机算法 课 程 名 称 电力系统分析 院 部 名 称 龙蟠学院 专 业 08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 顾辰蛟 学 号 02 课程设计地点 C314 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 成绩
电力系统课程设计《三相短路故障分析计算机算法设计》 一． 基础资料 1. 电力系统简单结构图如图 25MW cos 0.8N ?=cos 0.85 N ?=''0.13 d X =火电厂 110MW 负载 图1 电力系统简单结构图 '' 0.264 d X = 2．电力系统参数 如图1所示的系统中K （3） 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流 和功率。 （1）发电机参数如下： 发电机G1：额定的有功功率110MW ，额定电压N U =；次暂态电抗标幺值'' d X =，功率因数N ?cos = 。 发电机G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率25MW ；额定电压U N =；次暂态电抗标幺值'' d X =；额定功率因数N ?cos =。 （2）变压器铭牌参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。
变压器T1：型号SF7-10/，变压器额定容量10MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗59kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T2：型号，变压器额定容量·A ，一次电压110kV ，短路损耗148kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 变压器T3：型号SFL7-16/，变压器额定容量16MV ·A ，一次电压110kV ，短路损耗86kW ，空载损耗，阻抗电压百分值U K %=，空载电流百分值I 0%=。 （3）线路参数由参考文献《新编工厂电气设备手册》中查得。 线路1：钢芯铝绞线LGJ-120，截面积120㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序）；X 0（2）=X 单位长度（负序）。 线路2：钢芯铝绞线LGJ-150，截面积150㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 线路3：钢芯铝绞线LGJ-185，截面积185㎜2 ，长度为100㎞，每条线路单位长度的正序电抗X 0（1）=Ω／㎞；每条线路单位长度的对地电容b 0(1)=×10﹣6 S ／㎞。 （4）负载L ：容量为8＋j6（MV ·A ），负载的电抗标幺值为 * L X ** 22 *L L Q S U ；电动机为2MW ，起动系数为，额定功率因数为。 3．参数数据 设基准容量S B =100MV ·A ；基准电压U B =U av kV 。 （1）S B 的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取S B -100MV ·A ，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。 （2）U B 的选取是根据所设计的题目可知系统电压有110kV 、6kV 、10kV ，而平均额定电压分别为115、、。平均电压U av 与线路额定电压相差5%的原则，故取U B =U av 。 （3）'' I 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间t 等于初值（零）时的有效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短路电流作为计算依据。 （4）M i 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件