電力系統(tǒng)分析課程設計 三相短路故障分析計算VIP

1、成績 課程設計報告 題 目 電力系統(tǒng)課程設計 三相短路故障分析計算課 程 名 稱 電力系統(tǒng)課程設計 院 部 名 稱 龍蟠學院 專 業(yè) 電氣工程及其自動化 班 級 M08電氣工程及其自動化學 生 姓 名 學 號 0821113 課程設計地點 C304 課程設計學時 一周 指 導 教 師 朱一綸 金陵科技學院教務處制目錄摘要.ii一、 基礎資料.3 1.電力系統(tǒng)簡單結構圖. . . . . . . . . . .3 2.電力系統(tǒng)參數 3 3參數數據 .4二、元件參數標幺值的計算及電力系統(tǒng)短路時的等值電路.4 1.發(fā)電機電抗標幺值. . . . . . .4 2.負載電抗標幺值 4 3變壓器電抗標幺

2、值 .4 4.線路電抗標幺值. . . . . . . . . .4 5.電動機電抗標幺值. . . . . . . . . .4三、化簡等值電路 .4四、求出短路點的次暫態(tài)電流.4五、求出短路點沖擊電流和短路功率.4六、設計心得. . . . . .20七、參考文獻. .21電力系統(tǒng)課程設計三相短路故障分析計算電力系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障造成的危害性是最大的。作為電力系統(tǒng)三大計算之一，分析與計算三相短路故障的參數更為重要。設計示例是通過兩種不同的方法進行分析與計算三相短路故障的各參數，進一步提高短路故障分析與計算的精度和速度，為電力系統(tǒng)的規(guī)劃設計、安全運行、設備選擇、繼電保護等提供重要依據。一、

3、基礎資料1電力系統(tǒng)簡單結構圖電力系統(tǒng)簡單結構圖如圖1所示。2電力系統(tǒng)參數如圖1所示的系統(tǒng)中K（3）點發(fā)生三相短路故障，分析與計算產生最大可能的故障電流和功率。（1）發(fā)電機參數如下： 發(fā)電機G1：額定的有功功率110MW，額定電壓=10.5kV；次暫態(tài)電抗標幺值=0.264，功率因數=0.85 。發(fā)電機G2：火電廠共兩臺機組，每臺機組參數為額定的有功功率25MW；額定電壓UN=10.5kV；次暫態(tài)電抗標幺值=0.130；額定功率因數=0.80。（2）變壓器銘牌參數由參考文獻新編工廠電氣設備手冊中查得。變壓器T1：型號SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，變壓器額定容量10MV&

4、#183;A，一次電壓110kV，短路損耗59kW，空載損耗16.5kW，阻抗電壓百分值UK%=10.5，空載電流百分值I0%=1.0。變壓器T2：型號SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8，變壓器額定容量31.5MV·A，一次電壓110kV，短路損耗148kW，空載損耗38.5kW，阻抗電壓百分值UK%=10.5，空載電流百分值I0%=0.8。變壓器T3：型號SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，變壓器額定容量16MV·A，一次電壓110kV，短路損耗86kW，空載損耗23.5kW，阻抗電壓百分值UK%=10.5，空載電流百分值

5、I0%=0.9。（3）線路參數由參考文獻新編工廠電氣設備手冊中查得。線路1：鋼芯鋁絞線LGJ-120，截面積1202，長度為100，每條線路單位長度的正序電抗X0（1）=0.408；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.79×106S。對下標的說明 X0(1)=X單位長度（正序）；X0（2）=X單位長度（負序）。線路2：鋼芯鋁絞線LGJ-150，截面積1502，長度為100，每條線路單位長度的正序電抗X0（1）=0.401；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.85×106S。線路3：鋼芯鋁絞線LGJ-185，截面積1852，長度為100，每條線路單位長度的正序電抗

6、X0（1）=0.394；每條線路單位長度的對地電容b0(1)=2.90×106S。（4）負載L：容量為8j6（MV·A），負載的電抗標幺值為；電動機為2MW，起動系數為6.5，額定功率因數為0.86。3參數數據設基準容量SB=100MV·A；基準電壓UB=UavkV。（1）SB的選取是為了計算元件參數標幺值計算方便，取SB-100MV·A，可任意設值但必須唯一值進行分析與計算。（2）UB的選取是根據所設計的題目可知系統(tǒng)電壓有110kV、6kV、10kV，而平均額定電壓分別為115、6.3、10.5kV。平均電壓Uav與線路額定電壓相差5%的原則，故取UB

7、=Uav。（3）為次暫態(tài)短路電流有效值，短路電流周期分量的時間t等于初值（零）時的有效值。滿足產生最大短路電流的三個條件下的最大次暫態(tài)短路電流作為計算依據。（4）為沖擊電流，即為短路電流的最大瞬時值（滿足產生最大短路電流的三個條件及時間=0.01s）。一般取沖擊電流=××=2.55。（5）為短路電流沖擊系數，主要取決于電路衰減時間常數和短路故障的時刻。其范圍為12，高壓網絡一般沖擊系數=1.8。 二元件參數標幺值的計算及電力系統(tǒng)短路時的等值電路 （1）發(fā)電機電抗標幺值 公式式中 發(fā)電機電抗百分數，由發(fā)電機銘牌參數的； 已設定的基準容量（基值功率），； 發(fā)電機的額定有功功率，

8、MW發(fā)電機額定有功功率因數。 發(fā)電機電抗標幺值由公式得;（2）負載電抗標幺值 公式式中 U元件所在網絡的電壓標幺值； 負載容量標幺值； 負載無功功率標幺值。負載電抗標幺值由公式得（3）變壓器電抗標幺值 公式變壓器中主要指電抗，因其電抗，即可忽略，由變壓器電抗有名值推出變壓器電抗標幺值為 公式式中 %變壓器阻抗電壓百分數； 基準容量，MVA 、變壓器銘牌參數給定額定容量，MVA、額定電壓，kV； 基準電壓取平均電壓，kV。變壓器電抗值標幺值由公式得；（4）線路電抗標幺值 公式式中 線路單位長度電抗； 線路長度，km； 基準容量，MVA； 輸電線路額定平均電壓，基準電壓，kV。輸電線路的等值電路中有四個參數，一般電抗，故0。由于不做特殊說明，故電導、電納一般不計，故而只求電抗標幺值。線路電抗標幺值由公式得；（5）電動機電抗標幺值（近似值） cos 公式式中 設定的基準容量，MVA； 電動機額定的有功功率，MW； cos電動機額定有功功率因數。電動機電抗標幺值由公式得 三、化簡等值電路 考慮電動機的影響后，短路點的等值電抗為 四、求出短路點的次暫態(tài)短路電流短路次暫態(tài)電流標幺值（） （取） （kA） 公式