電力系統(tǒng)短路課程設(shè)計教學(xué)網(wǎng)點(diǎn)：惠州學(xué)院電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計電氣工程及其自動化入學(xué)年份：姓名：學(xué)號：課程設(shè)計（論文）任務(wù)及評語原始資料：1電力系統(tǒng)圖見附頁。2參數(shù)的標(biāo)幺值如下：z=j0.115，k=1.025，z=j0.180，k=0.98，z24=0,03+j0,08，Z23=0.024+j0.065，膈=0.020+j(12 21 45 45 34 "課程設(shè)計(論文)任務(wù)'240='420=j0.02，J=J=j0.015，J=J =j0.012。課程設(shè)計(論文)任務(wù)230 320 340 430節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)5為電源節(jié)點(diǎn)，電勢為1，內(nèi)阻抗為z=j0.i4,z=j0.20變壓器電源側(cè)均為yn接線，另一側(cè)均為△接線。3各元件及電源的各序阻抗均相同。任務(wù)要求：忽略對地支路1，當(dāng)節(jié)點(diǎn)2發(fā)生單相金屬性短路時，運(yùn)算短路點(diǎn)的電壓和電流。當(dāng)節(jié)點(diǎn)2發(fā)生兩相金屬性短路時，運(yùn)算短路點(diǎn)的電壓和電流。當(dāng)節(jié)點(diǎn)2發(fā)生三兩相金屬性接地短路時，運(yùn)算短路點(diǎn)的電壓和電流。指導(dǎo)教師評語及成績5,對上述運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較分析，得出結(jié)論。指導(dǎo)教師評語及成績指導(dǎo)教師簽字：年月日TOC\o"1-5"\h\z第1章課程設(shè)計目的與要求 11.1故障發(fā)生緣故 11.2短路類型 11.3短路發(fā)生的緣故 21.4短路故障的危害 21.5短路故障分析的內(nèi)容和目的 21.6限制短路故障危害的措施 31.7限制短路故障危害的措施 3第二章短路運(yùn)算2.1系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò) 12.2系統(tǒng)的正序負(fù)序零序等效電路圖 42.3短路運(yùn)算 52.4運(yùn)算短路點(diǎn)各相電壓 62.5對所運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較后得出結(jié)論 7\o"CurrentDocument"第三章總結(jié) 7參考文獻(xiàn) 9第一章課程設(shè)計內(nèi)容：1.1故障發(fā)生緣故：電力系統(tǒng)在正常運(yùn)行時，除中性點(diǎn)以外，相與相、相與地之間是絕緣的，所謂短路是指相與相或相與地之間發(fā)生短路。1.2短路類型：簡單短路故障共有四種類型:三相短路，兩相短路，單相短路接地和兩相短路接地.三相短路是對稱的，其他三種短路差不多上不對稱的.在四種短路類型中，單相短路接地故障發(fā)生的概率最高，可達(dá)65%,兩相短路約占10%,兩相短路接地約占20%,三相短路約占5%.盡管三相短路發(fā)生的概率最小，但他對電力系統(tǒng)的阻礙最嚴(yán)峻。1.3短路發(fā)生的緣故：電力系統(tǒng)在運(yùn)行過程中常常會受到各種擾動，其中，對電力系統(tǒng)阻礙較大的是系統(tǒng)中發(fā)生的各種故障。常見的故障有短路、斷線和各種復(fù)雜故障(即在不同地點(diǎn)同時發(fā)生短路或斷線)，而最為常見和對電力系統(tǒng)阻礙最大的是短路故障。因此，故障分析重點(diǎn)是對短路故障的分析。電力系統(tǒng)短路故障發(fā)生的緣故專門多，既有客觀的，也有主觀的，而且由于設(shè)備的結(jié)構(gòu)和安裝地點(diǎn)的不同，引發(fā)短路故障的緣故也不同。然而，全然緣故是電氣設(shè)備載流部分相與相之間或相與地之間的絕緣遭到破壞。例如，架空線路的絕緣子可能由于受到雷電過電壓而發(fā)生閃絡(luò)，或者由于絕緣子表面的污穢而正常工作電壓下放電。再如發(fā)電機(jī)、變壓器、電纜等設(shè)備中載流部分的絕緣材料在運(yùn)行中損壞。有時因鳥獸跨接在裸露的載流部分，或者因為大風(fēng)或在導(dǎo)線上覆冰，引起架空線路桿塔倒塌而造成短路。此外，線路檢修后，在未拆除地線的情形下運(yùn)行人員就對線路送電而發(fā)生的誤操作，也會引起故障。1.4短路故障的危害：短路對電氣設(shè)備和電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行都有專門大的危害。在發(fā)生短路后，由于電源供電回路阻抗的減小以及產(chǎn)生的暫態(tài)過程，使短路回路中的電流急劇增加，其數(shù)值可能超過該回路額定電流的許多倍。短路點(diǎn)距發(fā)電機(jī)的電氣距離愈近，短路電流越大。例如，在發(fā)電機(jī)端發(fā)生短路時，流過定子繞組的短路電流最大瞬時值可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的10?15倍。在大容量的電力系統(tǒng)中，短路電流可達(dá)幾萬安甚至幾十萬安。在短路點(diǎn)處產(chǎn)生的電弧可能會燒壞設(shè)備，而且短路電流流過導(dǎo)體時，所產(chǎn)生的熱量可能會引起導(dǎo)體或絕緣損壞。另外，導(dǎo)體可能會受到專門大的電動力沖擊，致使其變形甚至損壞。短路將引起系統(tǒng)電網(wǎng)中的電壓降低，專門是靠近短路點(diǎn)處的電壓下降最多，使部分用戶的供電受到阻礙。例如，負(fù)荷中的異步電動機(jī)，由于其電磁轉(zhuǎn)矩與電壓的平方成正比，當(dāng)電壓降低時，電磁轉(zhuǎn)矩將顯著減小，使電動機(jī)轉(zhuǎn)速變慢或甚至完全停轉(zhuǎn)，從而造成廢品及設(shè)備損壞等嚴(yán)峻后果。短路故障可能引起系統(tǒng)失去穩(wěn)固，這一方向的情形。不對稱接地短路所引起的不平穩(wěn)電流將在線路周圍產(chǎn)生不平穩(wěn)磁通，結(jié)果在鄰近的通信線路中可能感應(yīng)出相當(dāng)大的感應(yīng)電動勢，造成對通信系統(tǒng)的干擾，甚至危及通信設(shè)備和人身安全。1.5短路故障分析的內(nèi)容和目的：短路故障分析的要緊內(nèi)容包括故障后電流的運(yùn)算、短路容量的運(yùn)算、故障后系統(tǒng)中各點(diǎn)電壓的運(yùn)算以及其他的一些分析和運(yùn)算，如故障時線路電流與電壓之間的相位關(guān)系等。短路電流運(yùn)算與分析的要緊目的在于應(yīng)用這些運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行繼電愛護(hù)設(shè)計和整定值運(yùn)算，開關(guān)電器、串聯(lián)電抗器、母線、絕緣子等電氣設(shè)備的設(shè)計，制定限制短路電流的措施和穩(wěn)固性分析等。1.6限制短路故障危害的措施：電力系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行時，都要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档桶l(fā)生故障的概率，例如采納合理的防雷設(shè)施、降低過電壓水平、使用結(jié)構(gòu)完善的配電裝置和加強(qiáng)運(yùn)行愛護(hù)治理等。同時，還要采取減少短路危害的措施，其中，最要緊的是迅速將發(fā)生短路的元件從系統(tǒng)中切除，使無故障部分的電網(wǎng)連續(xù)正常運(yùn)行。在發(fā)電廠、變電所及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行中，需要合理地選擇電氣接線、恰當(dāng)?shù)赜门潆娫O(shè)備和斷路器、正確地設(shè)計繼電愛護(hù)以及選擇限制短路電流的措施等，而這些都必須以短路故障運(yùn)算結(jié)果作為依據(jù)。短路故障的運(yùn)算與分析，要緊是短路電流的運(yùn)算和分析。短路電流的大小及其變化規(guī)律不僅與短路故障的類型有關(guān)，而且與電源特性、網(wǎng)絡(luò)元件的電磁參數(shù)有關(guān)。1.7限制短路故障危害的措施：短路故障的運(yùn)算與分析，要緊是短路電流的運(yùn)算和分析。短路電流的大小及其變化規(guī)律不僅與短路故障的類型有關(guān)，而且與電源特性、網(wǎng)絡(luò)元件的電磁參數(shù)有關(guān)。在發(fā)電廠、變電所及整個電力系統(tǒng)的設(shè)計和運(yùn)行中，需要合理地選擇電氣接線、恰當(dāng)?shù)赜门潼c(diǎn)設(shè)備和斷路器、正確地設(shè)計繼電愛護(hù)以及選擇限制短路電流的措施等，而這些都必須以短路故障運(yùn)算結(jié)果作為依據(jù)。電力系統(tǒng)設(shè)計和運(yùn)行時，都要采取適當(dāng)?shù)拇胧﹣斫档桶l(fā)生故障的概率，例如采納合理的防雷設(shè)施、降低過電壓水平、使用結(jié)構(gòu)完善的配電裝置和加強(qiáng)運(yùn)行愛護(hù)治理等。同時，還要采取減少短路危害的措施，其中，最要緊的是迅速將發(fā)生短路的元件從系統(tǒng)中切除，使無故障部分的電網(wǎng)連續(xù)正常運(yùn)行。

第二章短路運(yùn)算2.1系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò):等值網(wǎng)絡(luò)E22.2等值網(wǎng)絡(luò)E22.2系統(tǒng)的正序、負(fù)序和零序等效網(wǎng)絡(luò):（一）正序網(wǎng)絡(luò)所謂正序網(wǎng)絡(luò)確實是通常運(yùn)算對稱短路時所用的等值網(wǎng)絡(luò).處于中性點(diǎn)接地阻抗、空載線路以及空載變壓器以外，電力系統(tǒng)各元件均包括在正序網(wǎng)絡(luò)中，同時用相應(yīng)的正序參數(shù)和等值電路表示，三個網(wǎng)絡(luò)圖中僅正序包括電源。E2序參數(shù)和等值電路表示，三個網(wǎng)絡(luò)圖中僅正序包括電源。E2Vaf(1Vaf(1)（二）負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序電流能流通的元件與正序電流的全相同，然而所有電源的負(fù)序電勢為零。?Xff（1）t ^^ （三）零序網(wǎng)絡(luò)在短路點(diǎn)施加代表故障邊界條件的零序電勢時，由于三相零序電流大小及相位相同，它們必須通過大地才能構(gòu)成通路。x=氣+x7x=氣+x7Xx3x+x+x3(0.065+0.05)x0.08八八廣 =0.0470.065+0.05+0.08x_(X]+x2)x(x/3+x4+x5)_0.109_016f⑴ x+x+x/+x+x0.6821 2 3 4 5E尸1Xf(2)_乂日(1)_。.16（四）復(fù)合序網(wǎng)2.3短路運(yùn)算:運(yùn)算短路點(diǎn)各相電流基準(zhǔn)電流:120=0.6KA1.7322.3短路運(yùn)算:運(yùn)算短路點(diǎn)各相電流基準(zhǔn)電流:120=0.6KA1.732X115（1） a相短路時:X⑴△=Xf⑵+Xf的=0.16IB=0.64KA1⑴fa⑴=1.875I⑴f=5.625（2）b,c相短路時:X⑵A=Xf⑵=0.16m（2）=1.732I（2） =一Qf0——I= 1 =1.8752a1 Xf⑴+X（2）AB0.16+0.16I%=?、艻%1='732X1.875=3.248（3）b,c相接地短路時:

x(1,1)=Xf⑵〃Xf(0)=0m(i,i)=<Wj1—[Xf2)Xf(0)/(Xf⑵+Xf(0))2]=1.732x1=1.732I⑴=——^f^ 1= 1 =3.752fl1 Xf⑴+X(1)Ab0.16+0.161(七一mon1ey=偵32x4,732=6.495三相短路：X(3)=0Am(3)=1I(3) = ^Lf^ 1=——1——=3.752MXf⑴+X⑶AB0.16+0I(3)2,=m⑶I(3)2m=1x3.75=3.752.4運(yùn)算短路點(diǎn)各相電壓：a相短路時：U⑴2國=U（。）-Xf（1）U（1）2a2=-XU⑴2國=U（。）-Xf（1）U（1）2a2=-Xf（2）I（1）2a2=—0.16x2.134=-0.337U⑴=-X I⑴=0力⑴ 力⑴汁⑴U2b=a2力⑴ 力⑴汁⑴U2b=a2U2a1+aU2a2+=(—0.5-j0.866)x0.693+(—0.5+j0.866)(-0.297)=-0.198-j0.857?(1)U2c=-0.198+j0.857(1) (1)Ub=U2c=0.879U；=0（2） b,c相短路時:?(2) ? ，一U21 =U2a2(2)-Xf(2)12a1(2)=0.337-0.16x1.875=0.373U2a⑵=U⑵2a1+U2a2⑵=收+收=頃4-(2) -(2)U=(a+a2)U =—0.6742b ' , 2alb,c相接地短路時：U(1.1)2al=ULa2=U a0=O^乂M39=0.6.(i.i) .(i.i)U=3U=3x0.6=1.82a 2alU(1，1)=U(5=02b 2c2.5對所運(yùn)算結(jié)果進(jìn)行比較后得出結(jié)論:當(dāng)節(jié)點(diǎn)3發(fā)生各種金屬性短路時，運(yùn)算短路點(diǎn)的電壓和電流小于忽略對地支路時節(jié)點(diǎn)2發(fā)生各種金屬性短路時所運(yùn)算短路點(diǎn)的電壓和電流。第三章總結(jié)此課程的課程設(shè)計實際是作為電氣工程及其自動化專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)完《電力系統(tǒng)分析》課程后，進(jìn)行的一次全面的綜合訓(xùn)練，其目的在于加深對電力系統(tǒng)短路基礎(chǔ)理論和差不多知識的明白得，把握運(yùn)用電力系統(tǒng)短路基礎(chǔ)合理論知識解決一些簡單的差不多電路的短路方法。雖說整個課設(shè)過程專門辛勞，但是我們從中找到了樂趣、接觸了實踐，往常不是專門明白的地點(diǎn)也通過實踐弄明白了?？偟膩碚f，這次課程設(shè)計使我感受到了理論與實踐相結(jié)合的目的及其重要意義，不但使我對所把握的電力系統(tǒng)短路基礎(chǔ)知識有了更深刻的認(rèn)識，還提高了我的動手查閱資料的能力而且還錘煉了自己的獨(dú)立摸索能力。設(shè)計思路是最重要的，只要你的設(shè)計思路是成功的，那你的設(shè)計差不多成功了一半。因此我們應(yīng)該在設(shè)計前做好充分的預(yù)備，像查找詳細(xì)的資料，為我們設(shè)計的成功打下堅實的基礎(chǔ)。設(shè)計簡潔、易明白、不超出我的能力范疇的內(nèi)容不涉及，這寫方法在我沒設(shè)計此電路之前就差不多有拉考慮，然而做完之后在失真度方面依舊有那么一點(diǎn)欠缺，做為一名剛學(xué)習(xí)完《電力系統(tǒng)分析》的我來說有一定的難度，然而這關(guān)于我把握，明白得學(xué)習(xí)過的知識有專門大的關(guān)心，關(guān)于思維、邏輯及其理論知識的運(yùn)用等多方面有了更加進(jìn)一步的把握，在做課設(shè)的過程中我查閱了專門多老師的參考書通過參考及運(yùn)用自己所把握的知識完成了此次的設(shè)計，在那個地點(diǎn)我也感謝所有給予我關(guān)懷關(guān)心的老師和同學(xué)，期望以后有更多的機(jī)會來錘煉自己的綜合素養(yǎng)，為以后的學(xué)習(xí)、生活打下良好的基礎(chǔ)，在這次課設(shè)中也暴露了自己的一些缺點(diǎn)