辽宁工业大学《电力系统计算》课程设计（论文）
题目：电力系统两相接地短路计算与仿真（3）
院（系）：电气工程学院
专业班级：
学号：
学生姓名：
指导教师：
教师职称：讲师
起止时间：12-07-02至12-07-13
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
课程设计（论文）任务
原始资料：系统如图
各元件参数如下（各序参数相同）：
G1、G2：S N=35MVA，V N=10.5kV，X=0.35；
T1: S N=31.5MVA，Vs%=10， k=10.5/121kV,△Ps=180kW, △Po=30kW,Io%=0.8；
YN/d-11
T2: S N=31.5MVA，Vs%=10， k=10.5/121kV,△Ps=170kW, △Po=33kW,Io%=0.8；
YN/d-11
L1:线路长60km，电阻0.25Ω/km，电抗0.41Ω/km，对地容纳3.00×10-6S/km；L2:线路长100km，电阻0.15Ω/km，电抗0.38Ω/km，对地容纳2.78×10-6S/km；；L3: 线路长80km，电阻0.18Ω/km，电抗0.4Ω/km，对地容纳2.78×10-6S/km；；负荷：S3=50MVA，功率因数均为0.85.
任务要求（节点3发生AC两相金属性接地短路时）：
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，计算短路点的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，对各种不同时刻AC两相接地短路进行Matlab
仿真；
6 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结
论。
G G
G1 T1 1 L12 2 T2 G2
1:k k:1
L13 L23
3
S3
指导教
师评语及成绩
平时考核：设计质量：答辩：总成绩：指导教师签字：
年月日
注：成绩：平时20% 论文质量60% 答辩20% 以百分制计算
摘要
目前，随着科学技术的发展和电能需求的日益增长，电力系统规模越来越庞大，电力系统在人民的生活和工作中担任重要的角色，电力系统的稳定运行直接影响人们的日常生活，因此，关于电力系统的短路计算与仿真也越来越重要。
本论文首先介绍有关电力系统短路故障的基本概念及短路电流的基本算法，主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。其次，通过具体的简单环网短路实例，对两相接地短路进行分析和计算。最后，通过MATLAB软件对两相接地短路故障进行仿真，观察仿真后的波形变化，将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
关键词：电力系统分析；两相接地短路；MATLAB仿真
目录
第1章绪论 (1)
1.1电力系统短路计算概述 (1)
1.1.1 电力系统短路计算的目的 (1)
1.1.2 短路计算的处理方法 (1)
1.2本文设计内容 (2)
第2章电力系统不对称短路计算原理 (3)
2.1对称分量法基本原理 (3)
2.2三相序阻抗及等值网络 (4)
2.3两相接地不对称短路的计算步骤 (5)
第3章电力系统两相短路计算 (8)
3.1系统等值电路及元件参数计算 (8)
3.2系统等值电路及其化简 (9)
3.3两相接地短路计算 (10)
3.4计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流 (14)
3.5计算各条支路的电压和电流 (14)
第4章短路计算的仿真 (16)
4.1仿真模型的建立 (16)
4.2仿真结果比较分析 (18)
第5章总结 (20)
参考文献 (21)
第1章绪论
1.1电力系统短路计算概述
1.1.1电力系统短路计算的目的
在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，这些问题主要是：
(1)选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备，例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度。
(2)为了合理地配置各种继电保护和自动裴置并正确整定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。
(3)在设计和选择发电厂和电力系统电气主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。
(4)进行电力系统暂态稳定计算，研究短路时用户工作的影响等，也包含有一部分短路计算的内容。
此外，确定输电或路对通讯的干扰，对己发生故障进行分析，都必须进行短路计算。
1.1.2短路计算的处理方法
(1)简单三相电路中发生突然对称短路的暂态过程中，假设电源电压的复制和频率均保持不变，在这种电源称为无限大功率电源，其特点是: 频率恒定（有功变化量远小于电源的有功功率）；电压恒定（无功变化量远小于电源的无功功率）；电源内阻抗为0，电压恒定。实际上真正的无限大电源不存在，常用的判断依据是当功率变化量小于3%电源功率，或者电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时候，可认为电源为无限大电源。
(2)在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗, 而忽略其电阻；对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗 1/3 时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻。
