故障上机计算电力系统故障分析课程设计.doc

课程设计(综合实验)报告(2010--2011年度第二学期)名称:电力系统故障分析题目:故障上机计算院系:电力工程系班级:电自学号:2008学生姓名:李博指导教师:余洋设计周数:2周成绩:日期:年月一、概论:电力系统故障分析课程设计是“电力系统故障分析”课程的实践性教学环节,具有很强的实践性和现实意义。通过这次的课程设计可以使我们对用计算机计算电力系统故障的原理和过程有更为清晰和深刻的理解,同时进一步掌握电力系统故障计算的基本知识和方法,提高动手编制计算程序的能力,为今后进行电力系统故障计算打下初步的基础。而随着计算机技术在电力系统中应用的日益普及,这次的实践对自己在日后的工作和学****中运用计算机解决实际问题有很大的帮助。经过约一周时间的编程和调试,在指导老师和同学的帮助下,编制出了电力系统短路故障计算程序,完成了课程设计指定的各项基本要求任务。二、任务:对于给定的系统接线图,按照要求手工计算出各种简单故障的电气量值;用C语言或相关的语言编制一个电力系统短路故障的计算程序并上机调试,要求该程序能处理各种简单的故障,并将计算结果以文件形式输出。三、任务设计阶段:计算的假设不计各元件的电阻,即R=0;各元件的正序和负序电抗相等,即X1=X2;不计线路电容电流的影响;计算简单短路故障时,各发电机电势的标幺值均为E=j1。各种短路均为金属性短路,纵向不对称故障指一相断相和两相断相;故障形式取A相为特殊相,故障计算以A相为基准相。准备工作始数据计算根据给定的系统原始数据计算系统各元件的标幺值参数,取。(1)发电机参数①计算公式:X=X②计算结果厂名编号XS(MVA)U(KV)X(标幺值)A厂1#,2##,4###,3#(2)变压器①计算公式:X=,(i,j,k,=1,2,3)②计算结果:厂站编号A厂1#、2##、4###、3#--(3)线路计算公式:,,,计算结果:线路A-CA-DC-DD-EE-B长度L(Km)4025306080X1(标幺值)(标幺值)(4)系统系统Ⅰ:X1==Ⅱ:X1==、序网络的制定根据上面的基本数据可以制定出系统的正序、负序、零序网络图。由假设2可知,正、负序网络相同,故在此只需制定正、零序网络。网络如下所示:说明:正序网络中电源支路的等效电抗为发电机电抗与变压器电抗之和,系统Ⅰ、Ⅱ均处理为发电机模型。(三)、手工计算系统故障时各电气量为了便于验证程序运行的正确性,在编制程序之前先对系统进行手工的故障计算,确定故障时系统的各个电气量。其大体步骤是:化简序网络,计算出各个序网的电流分布系数,计算特定故障点的正、零序综合电抗并由此确定故障点的短路电流,利用分布系数求出各支路电流,计算各节点电压。1、化简序网络对系统网络进行“星-三角”变换,得下图:2、计算电流分支系数在特定故障点加入单位电流,求出各支路电流,该电流即为支路的电流分支系数。而原网络三角形回路的支路电流可由星形支路电流求得,其关系如下:现将计算结果列表如下:、计算故障点综合阻抗母线C:4、计算故障口电流各种类型的故障口基准相正序电流计算公式如下:而基准相的负、零序电流与正序电流又存在如下关系:n01-1010据此可求出各类故障的故障口基准相(以A相为基准相)序电流:---、----