華中科技大學文華學院畢業(yè)設計論文題目：電力系統(tǒng)不對稱故障分析與計算學生姓名：陳金金學號：060104011117學部（系）：機械與電氣工程學部專業(yè)年級：06級電氣工程及其自動化專業(yè)四班指導教師：唐萃職稱或學位：碩士2010年5月25日華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）1目錄摘要.1關鍵詞.1Abstract.1前言.1KeyWords.11.電力系統(tǒng)短路故障的基本知識.41.1短路故障的概述.41.2標幺制.41.3短路次暫態(tài)電流標幺值和短路次暫態(tài)電流.62對稱分量法在不對稱短路計算中的應用.72.1不對稱三相量的分解.72.2對稱分量法在不對稱短路計算中的應用.83簡單不對稱短路的分析與計算.103.1單相（a相）接地短路.103.2兩相（b,c相）短路.113.3兩相（b相和c相）短路接地.133.4正序等效定則.154簡單不對稱短路的分析與計算計算機計算程序法.164.1簡單故障的計算程序原理框圖.164.2網絡節(jié)點方程的形成.175電力系統(tǒng)不對稱短路計算實例.195.1單相接地短路和兩相短路不對稱故障分析與計算.195.2兩種計算方法的對比.26結束語.27華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）1參考資料.28致謝.29附錄：不對稱短路電流計算程序.30華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）1電力系統(tǒng)不對稱故障分析與計算摘要隨著電力事業(yè)的快速發(fā)展，電力電子新技術得到了廣泛應用；出于技術、經濟等方面的考慮，500kV及以上的超高壓輸電線路普遍不換位，再加上大量非線性元件的應用，電力系統(tǒng)的不對稱問題日益嚴重。因此電力系統(tǒng)不對稱故障分析與計算顯得尤為重要?；趯ΨQ分量法的基本理論，對稱分量法采取的具體方法之一是解析法，即把該網絡分解為正，負，零序三個對稱序網，這三組對稱序分量可分別按對稱的三相電路分解。計算機程序法。通過計算機形成三個序網的節(jié)點導納矩陣，然后利用高斯消去法通過相應公式對他們進行數據運算，即可求得故障端點的等值阻抗。最后根據故障類型選取相關公式計算故障處各序電流，電壓，進而合成三相電流電壓。進行了參數不對稱電網故障計算方法的研究。通過引計算機算法，系統(tǒng)介紹電網參數不對稱的計算機算法方法。根據斷相故障和短路故障的特點，通過在故障點引入計算機算法，給出了各種斷相故障和短路故障的仿真計算。此方法以將故障電網分為對稱網絡和不網絡兩部分，在程序法則下建立起不對稱電網故障計算統(tǒng)一模型，根據線性電路的基本理論，并借助于相序參數變換技術完成故障計算。關鍵詞:參數不對稱；電網；故障計算華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）2AsymmetricpowersystemfaultanalysisandcalculationAbstractWiththerapiddevelopmentofpowerindustry,powerelectronictechnologyhasbeenwidelyused；Fortechnicalandeconomicconsiderations,500kVandabovetransmissionlinesaregenerallynottransposition,togetherwiththeapplicationofalargenumberofnonlinearelements,thepowersystemthegrowingproblemofasymmetry.Therefore,asymmetricpowersystemfaultanalysisandcalculationisveryimportant.Basedonthebasictheoryofsymmetry,symmetryisoneofthespecificmethodtoresolvethelaw,thattothenetworkisdecomposedintopositive,negativeandzerosequencenetworkofthethreesymmetricsequence,thesethreegroupsofsymmetrybysymmetricsequencecomponents,respectivelyDecompositionofthree-phasecircuits.Computerprocedures.Sequenceofthreecomputer-basednetworknodeadmittancematrix,andthenusetheappropriateformulabyGausseliminationmethodfordataontheiroperations,onecanfaultendpointequivalentimpedance.Finally,selecttheassociatedfaulttypefaultDepartmentcalculatedthesequencecurrentvoltage,andthensynthesisofthree-phasevoltageandcurrent.Parameterswerecalculatedasymmetryofpowerfailure.Bymeansofacomputeralgorithm,thesystemdescribesacomputeralgorithmforasymmetricnetworkparametersmethod.Andundershortcircuitfaultinthecharacteristicsofthepointoffailurethroughtheintroductionofcomputeralgorithms,giventhevariousshort-circuitfaultandthefaultinthesimulation.Thismethodtothefaultnetworkisdividedintotwosymmetricalpartsofthenetworkandnotthenetwork,rulesofprocedureestablishedundertheunifiedmodelofasymmetricFaultcalculation,accordingtothebasictheoryoflinearcircuits,andwiththehelptransformthecompletionoftheorderparameterphasefaultcalculation.KeyWords:Parametersofasymmetry,power,faultcalculation華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）3前言電力系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、經濟運行無疑是歷代電力工作者所致力追求的，但是從電力系統(tǒng)建立之初至今電力系統(tǒng)就一直伴隨著故障的發(fā)生而且電力系統(tǒng)的故障類型多樣。所以電力系統(tǒng)故障分析計算方法年來一直是學術研究的熱點，其為預防及消除電力系統(tǒng)的故障準備，必要的理論知識。引起電網不對稱的原因，超高壓架空輸電線路不換位.變壓器結構不對稱.交直流變換器的存在，系統(tǒng)負荷不平衡，系統(tǒng)中存在非線性元件。建立用于故障分析的網絡的數學模型是計算機編程計算的基礎選取合適的數學模型直接關系到故障分析計算的優(yōu)劣。當前一般采用節(jié)點導納矩陣或節(jié)點阻抗矩陣作為原網數學模型節(jié)點導納矩陣描述的是網絡的短路參數，只包含網絡的局部信息，因而具有較好的稀疏性。因此，節(jié)點導納矩陣主要運用于解題規(guī)模為主要矛盾的情況,節(jié)點阻抗矩陣要運用于進行大量故障計算的情況。隨著計算機技術的快速發(fā)展，特別是計算機內存容量的擴大和計算速度的提高，節(jié)點阻抗矩陣的解題規(guī)模和解題速度都有了很大的提高，一般可以滿足大多數電網故障分析計算的需要。電網中的故障可分為兩大類：簡單故障和復雜故障。復雜故障一般可以由兩種或兩種以上的簡單故障組合而成，簡單故障又分為對稱型故障和不對稱型故障；而不對稱故障又可以分為短路故障(橫向故障)和斷路故障(縱向故障)。故障計算方法總體上可以劃分為兩種：一種解析法，另一種計算機程序法。華中科技大學文華學院畢業(yè)設計（論文）41.電力系統(tǒng)短路故障的基本知識1.1短路故障的概述在電力系統(tǒng)運行過程中，時常發(fā)生故障，其中大多數是短路故障。所謂短路：是指電力系統(tǒng)正常運行情況以外的相與相之間或相與地（或中性線）之間的連接。除中性點外，相與相或相與地之間都是絕緣的。電力系統(tǒng)短路可分為三相短路，單相接地短路。兩相短路和兩相接地短路等。三相短路的三相回路依舊是對稱的，故稱為不對稱短路。其他的幾種短路的三相回路均不對稱，故稱為不對稱短路。電力系統(tǒng)運行經念表明，單相短路占大多數，上述短路均是指在同一地點短路，實際上也可能在不同地點同時發(fā)生短路，例如兩相在不同地點接地短路。依照短路發(fā)生的地點和持續(xù)時間不同，它的后果可能使用戶的供電情況部分地或全部地發(fā)生故障。當在有由多發(fā)電廠組成的電力系統(tǒng)發(fā)生端來了時，其后果更為嚴重，由于短路造成電網電壓的大幅度下降，可能導致并行運行的發(fā)電機失去同步，或者導致電網樞紐點電壓崩潰，所有這些可能引起電力系統(tǒng)瓦解而造成大面積的停電事故，這是最危險的后果。產生短路的原因很多主要有如下幾個方面（1）原件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設計，安裝及維護不良所帶來的設備缺陷發(fā)展成短路，(2)氣象條件惡化，例如雷電造成的閃絡放電或避雷針動作，架空線路由于大風或導線覆冰引起電桿倒塌等。(3)違規(guī)操作，例如運行人員帶負荷拉刀閘(4)其他，例如挖溝損傷電纜。在電力系統(tǒng)和電氣設備的設計和運行中，短路計算是解決一系列技術問題所不可缺少的基本計算，比如在選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的主接線時為啦比較不同方案接圖，進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶的影響。合理配置各種繼電保護和自動裝置并正確整定其參數都必須進行短路的計算和分析.1.2標幺制在短路計算中，各電氣量如電流.電壓.電阻.電抗.功率等數值可以用名值表示，也可以用標幺值表示，為了計算方便，通常在1KV以下的低壓系統(tǒng)用有名值，而高壓等級中有多個電壓