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1、电力系统实验报告实验二 电力系统横向故障分析实验姓名：朱琳瑶学号：12291237班级：电气1207任课老师：吴俊勇实验老师：郝亮亮实验1 电力系统横向故障分析实验一、 实验目的1、 对电力系统各种短路现象的结识；2、 掌握各种短路故障的电压电流分布特点；3、 分析比较仿真运算与手动运算的区别；二、 实验内容1、 各种短路电流实验观测比较各种短路时的三相电流、三相电压；2、 归纳总结各种短路的特点3、 仿真运算与手动运算的比较分析三、 实验方法和环节1辐射形网络主接线系统的建立输入参数（系统图如下）：额定电压：220kV；负荷F1：100+j42MVA；负荷处母线电压：17.25kV；变压器B
2、1：Un=360MVA，变比=18/242，Uk=14.3，Pk=230kW，P0=150kW，I0/In=1；变压器B2：Un=360MVA，变比=220/18，Uk=14.3，Pk=230kW，P0=150kW，I0/In=1；线路L1、L2：长度：100km，电阻：0.04/km，电抗：0.3256/km。发电机：按汽轮机默认参数辐射形网络主接线图2短路实验波形分析运用已建立系统，在L2线路上进行故障点设立，当故障距离为80时，分别完毕以下内容（记录波形长度最少为故障前2周期，故障后5周期）：（1）设立故障类型为“单相接地短路”，运营仿真，在输出图页上观测记录线路始端CT和CVT的波形；
3、（2）设立故障类型为“两相相间短路”，运营仿真，在输出图页上观测记录线路始端CT和CVT的波形；（3）设立故障类型为“两相接地短路”，运营仿真，在输出图页上观测记录线路始端CT和CVT的波形；（4）设立故障类型为“三相短路”，运营仿真，在输出图页上观测记录线路始端CT和CVT的波形；（5）根据不同故障情况下电流电压输出波形，归纳各种情况下故障电流电压的特点。由仿真结果可以知道，当系统发生不同故障时，电流和电压的特点是各不相同的。在各种故障中，故障相的电流相对于本来的正常运营时的电流幅值都急剧增长，而故障消除之后，电流幅值又开始逐渐减小，并且最终稳定在本来的幅值。 在发生故障之后，电流和电压之间
4、的相位差发生了变化。在系统发生故障时，非故障支路的电流也会有所增长，这是由于它们之间形成的是并联关系，也有相应的电流流过。非故障支路的电压幅值会有所减少，但是不管发生什么样的故障，其电压幅值都不会降为0。而故障支路当发生非接地故障时，电压幅值会有所下降，但是并不会下降为0，当发生接地故障时，电压幅值会立即降为0。发生三相故障时，短路电流是对称的，且短路电流比较大，短路电压基本上为0；发生单相短路时，故障相电压变为0，非故障相电压不为0，故障相电流比较大，非故障相电流为0；发生两相故障时，故障相的电压相等，都等于电源电压的一半，非故障相得电压为电源电压，故障相电流大小相等方向相反，非故障相电流为
5、0；发生两相短路接地时，故障相电压相等，都等于0，非故障相不为0，故障相电流不为0，且与短路阻抗和非故障相的正序电流成正比，非故障相电流为0。3短路故障比较分析运用已建立系统，在L2线路上进行故障点设立，当故障距离线路末端时，设立故障类型为“三相短路”，运营仿真，在输出图页上观测记录故障点电压电流的波形。（1）根据故障后12个周期内波形，计算故障点短路电流周期分量值。在第一个周期内,。所以。在第二个周期内，所以。对两个周期求平均值：。所有周期分量有效值为：。（2）手动计算故障点周期电流起始值等值电路：解：SB=300MVA，VB=VAV起始暂态电流 冲击电流 短路电流最大有效值 （3）误差分析
6、：答：在手动短路潮流计算是近似计算，在正常工作时负荷电流比较小，和短路电流比起来比较小，所以在手算潮流计算时通常将负荷电流忽略。在等值计算时忽略负荷，忽略线路对地支路的影响，即线路对地电容和变压器励磁支路，忽略线路阻抗。而在计算机计算中，这些因素都没有忽略，即短路电路的阻抗就比手算潮流大，而电压是固定的，因此，计算机潮流计算结果就比手算潮流值小。四、思考题1.什么叫电力系统的横向故障？是如何分类的？ 答：常见的三相短路，两相和单相短路通常称为横向故障，它是指网络的节点k（也就是短路点）处出现了相与相之间或相与地之间的不正常接通情况。短路类型常分为三相短路，两相短路，单相接地短路，两相接地短路。
7、2.电力系统各种短路电流计算时，不计负荷电流与计及负荷电流，结果有什么不同？ 答：短路电流一般比较大，在几KA左右，而负荷电流较短路电流较小，一般为几百安左右，在计算时常被忽略，因此不计负荷电流的结果比计及负荷电流的计算结果小一点。3.计算机仿真模拟各种短路运算与手动进行短路计算有什么区别？各有何特点？ 答：手动计算是近似计算，由于负荷电流远小于短路电流，所以在等值计算时忽略负荷，忽略线路对地支路的影响，即线路对地电容和变压器励磁支路，忽略线路阻抗。计算机仿真模拟各种短路运算时，由于是考虑了整个系统中所有的情况，因此计算结果比较接近于实际情况，计算会复杂一点。而手动进行短路计算则对电路进行了化简，忽略了负荷电流的影响，这样使计算简朴，但是误差会较大。
