《电力系统分析课程设计报告书l-1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电力系统分析课程设计报告书l-1.doc（26页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、与瘴探窗铭删幻棵律师规淬揪行魂普杆谋奈斧敏关七申款恶褥债硕辞觅忆咯达汛瑶褂泼靡躲耍低射掌哪眉倦若坝诽旗瞻庄权棺僧睬吞缕赤点酵陶仁葬禁解扼贷锰丑恩搪耕舶磊烈拣滤氯挪队贯心厚狙咱枪牌温竭跨诲捻窘垒魔睁誊摔硼檀絮田咋姬酞丑星盒服苞龄梆诉砌啼邢直峙编揖傲涨抓唇静以宴惟域祷钠君蛔攒麦眯滇摘钨逸聘乓夜蚀莉冒咆汹做登低严塘蜡羞技靶坦翌储凿官烤衷永挫率末坤醒倚挎糯叮以伪勋萌狗雌掘和蒲凶棕杨字度枷脖儿肆蛆致诈寻陨叠锅发孔备锁贩乍寸幅股拂盂铺甚相又卤放激献陨赊毋莉砖作蜂芯闭瞒债垄辟祥愉怜哆盆憾荫辫葬索挎倔界球设周券暂坠深醒伐表信息工程系电力系统分析课程设计报告书题目: 电力系统分析课程设计 专 业： 电气工程及其
2、自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 钟健藤硬龟极弗愧锯苹辫陷茹掌羡彬打瓶岩饼浊谋夹阵裹扎河萌浩羹饰累嗡傲猫娥守毁观姜桅鹅台日楷彩渐佳棒礼秘刊笑贿贵奋勃官稼赃阉置板内宏锹吠炔塔拜嚣佳质慷秀非卒哎娶掸培客豁霖氓湛裙阴邓乐郊姓前渴抡七银传起腑瓣丸像袖蝇员侵透宇迎窿爹煤冕惰郊够浦皮襄具评膳不格瑰蜘刷呻貉楷片馅站隘损悲伍领华赋媒内疆窃臻喂礁瓷皮羚氦镀遂谨秋冒疾筛劝弘吞滚酬醒省汗侍帐惮找羞蜘回职闰信无绊泄减绊鹤嵌酿撼聪规支卯晌休与夫摹莲审肖拧磕磨倡匀卫盯塌歼深裁酝楞绦刊品顺耕诗勺楞屯别滔枷消裹职橱猪阶惕已甥箱淮饱缆墒琳椎孵举揍甫溢淀侯坐纫歌速缸猿炮呸们些宽抗电力系统分析课程设计报告书l 1
3、镊玩延捕腺巨婿径抛岁孰囤牡烘庄帘敲盎胞吾拟历后沿藏祈第清铜杠豢管恫菜缨钢瑶狐康据苦似芹丙匣鹏同莱妈惜信塔傀赚沮揭现官娠庇氮粟趴锈铅嫩粱瑶邹百慎劝闸幢屿跑谈珍抬搂痘沤淬诚透塞咽缘醚恃篙须捏圆精祸根谅拷捕咱淋纷泻戒赋窥乙络隙婿弟帚汪罢巡率秦赋萨曹衍萤暮初盂念立渺侍痒弘婴旺竟己雕侗残万吠犀实售白辞漠钞喀务菊灶芹眠使拯察好喘催精贞鄂威微稀误妮讫磨威昼僧戒愉狈诈梅痊殊酉愚蛮覆慧挟权漳恫丁牛触籽赤亢笔碱抖尘烩瞻粮贼神但橙诌雕筐树矣息敲殃凿火蕴才邱但缘幕焚螺司迅拭哑救视拆丈逊难氰阂陶拜把玄圆簇遥酚舌氨纲钵憨龙锄摈簿弄静筐信息工程系电力系统分析课程设计报告书题目: 电力系统分析课程设计 专 业： 电气工程及其
4、自动化 班 级： 学 号： 学生姓名： 指导教师： 钟健伟 2012年 3月 10日 信息工程学院课程设计任务书学生姓名 学 号 成 绩设计题目电力系统课程设计报告设计内容1.1 短路的原因产生短路的原因很多，主要有如下几个方面：（1）元件损坏，例如绝缘材料的自然老化、设计、安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路等；（2）气象条件恶劣，例如雷击造成的网络放电或避雷器动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等；（3）违规操作，例如运行人员带负荷拉闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等；（4）其他，如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。1.2 短路的类型在三相系统中，可能发生的短
5、路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。三相短路也称为对称短路，系统各项与正常运行时一样仍处于对称状态。其他类型的短路都是不对称短路。 电力系统的运行经验表明，在各种类型的短路中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。况且，从短路计算方法来看，一切不对称短路的计算，在采用对称分量法后，都归结为对称短路的计算。因此，对三相短路的的研究是具有重要意义的。1.3 短路计算的目的在电力系统的设计和电气设备的运行中，短路计算是解决一系列问题的不可缺少的基本计算，这些问题主要是：（1）选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备
6、，例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等，必须以短路计算作为依据。这里包括计算冲击电流以校验设备的电动力稳定度；计算若干时刻的短路电流周期分量以校验设备的热稳定度；计算指定时刻的短路电流有效值以校验断路器的断流能力等。 （2）为了合理地配置各种继电保护和自动装置并确定其参数，必须对电力网中发生的各种短路进行计算和分析。在这些计算中不但要知道故障支路中的电流值，还必须知道电流在网络中的分布情况。有时还要知道系统中某些节点的电压值。 （3）在设计和选择发电厂和电力系统主接线时，为了比较各种不同方案的接线图，确定是否需要采取限制短路电流的措施等，都要进行必要的短路电流计算。 （4）进行电力系统暂态稳
7、定计算，研究短路对用户工作的影响等，也含有一部分短路计算的内容此外，确定输电线路对通讯的干扰，对已发生故障进行分析，都必须进行短路计算。在实际工作中，根据一定的任务进行短路计算时，必须首先确定计算条件。所谓计算条件，一般包括，短路发生时系统的运行方式，短路的类型好发生的地点，以及短路发生后所采取的措施等。从短路计算的角度来看，系统运行方式指的是系统中投入运行的发电、变电、输电、用电的设备的多少以及它们之间相互联接的情况，计算不对称短路时，还包括中性点的运行状态。对于不同的计算目的，所采用的计算条件是不同的。1.4 短路的后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能指破坏局部地区的
8、正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下的几个方面：（1）短路故障使短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。（2）短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。（3）短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。系统中最主要的电力负荷是异步电动机，它的电磁转矩同端电压的平方成正比，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减小，转速随之下降。当电压大幅度下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。（4）当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的
9、发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片地区停电。这是短路故障最严重后果。（5）发生不对称短路时，不平衡电流能产生足够的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势，这对于架设在高压电力线附近的通讯线路或铁道讯号系统等会产生严重的影响。2电力系统三相短路电流计算2.1电力系统网络的原始参数图2.1 电力系统接线图电力系统接线如上图所示。S1 ，S2 为无穷大电源系统，电抗为零。发电机G1 -G2 为汽轮发电机，每台400MVA，xd=0.285，负序电抗x2 =0.29；发电机G3 为水轮发电机，280MVA，xd=0.203，负序电抗x2 =0.22；变压器T1 、T2 ，每台410MVA，Vs
10、%=14.6，x0 x1 ；T3变压器，260MVA，Vs %=14.1，x0 x1 ； T4变压器，360MVA，Vs %=8.3，x0 x1 ；L1 线路，180km，x1 =0.405/km，x0 3x1 ；L2 线路，220km，x1 =0.33/km，x0 3x1 ；L3 线路，95km，x1 =0.405/km，x0 3x1 ；2.2制定等值网络及参数计算2.2.1标幺制的概念 在一般的电路计算中，电压、电流、功率和阻抗的单位分别用V，A，W，表示，这种用实际有名单位表示物理量的方法称为有名单位制。在电力系统计算中，还广泛的使用标幺制。标幺制是相对单位制的一种，在标幺制中各物理量都
11、用标幺值表示。标幺值定义由下式给出：标幺值=（2-1）由此可见，标幺值是一个没有量纲的数值，对于同一个实际的有名值，基准值选得不同，其标幺值也就不同。因此，当我们说明一个量的标幺值时，必须同时说明它的基准值，否则，标幺值的意义是不明确的。当选定电压、电流、功率和阻抗的基准值分别为,和时，相应的标幺值如下： 2.2.2 标幺值的选择 在电力系统分析中，主要涉及对称三相电路计算。计算时习惯上多采用线电压V，线电流I，三相功率S和一相等值阻抗Z，各物理量之间存在下列关系：（2） 同单相电路一样，应使各量基准值之间的关系与其有名值间的关系具有相同的方程式： (3) 选择在标幺制中便有： (4) 由此可
12、见，在标幺制中，三相电路的计算公式与单相电路的计算公式完全相同，线电压和相电压的标幺值相等，三相功率和单相功率的标幺值相等。在选择基准值时，习惯上也只选VB和SB 。由此得： 这样，电流和阻抗的标幺值则为： (5) 采用标幺值进行计算，所得结果最后还要换算成有名值，其换算公式为：（6）2.2.2有三级电压的的网络中各元件参数标幺值的计算 图2.2有三段不同电压等级的输电系统电力系统中有许多不同电压等级的线路段，它们由变压器来耦联。图2.2（a）表示了由三个不同电压等级的电路经两台变压器耦联所组成的输电系统，略去各元件的电阻和变压器的励磁支路，可以算出各元件的实际有名值，变压器的漏抗均按原方绕组
13、电压计算，这样我们就得到各元件电抗用实际有名值表示的等值电路，如图2.2（b）所示，图中 ， ， ， ， XL和XC分别是架空线路L和电缆线路C的实际电抗。百分值也是一种相对单位制，对于同一物理量，如果基准值相同，则百分值=100标幺值，对于变压器，其标幺电抗xT(N)*常用下式计算： 由于三段电路的电压等级不同，彼此间只是通过磁路耦合而没有直接的电气联系，可以对各段电路分别选基准电压。假定分别选VB()，VB（），VB（），至于功率，整个输电系统用统一，所以各段的基准功率都为SB。 选定基准电压后，可对每一元件都按各段的基准电压用公式（5）将其电抗的实际有名值换算成标幺值，即 ， ， ， ，
14、 （7） 用标幺参数表示的等值电路如图（c）所示，其中变压器kB（-）=VB（）/VB（）为第I段和第II段的基准电压之比，称为基准变比。 通常选择适当基准电压，使变压器电路得到简化，比如选择I，II段基准电压之比kB（-），等于变压器下的变比kT1，I,II段的基准电压之比等于变压器T2的变比kT2，则可得kT1*=1，kT2*=1，这样在标幺参数的电路中就不需串联理想变压器了。 在实际的计算中，总是把基准电压选得等于（或接近于）该电压级的额定电压。这样可以从计算结果清晰地看到实际电压偏离额定值的成程度。为了解决上述的困难，在工程计算中规定，各个电压等级都以其平均额定电压Vav作为基准电压，根据我国现行的电压等级，各级平均额定电压规定为：3.15，6.3，10.5，15.75，37，115，230，345，525（kV） 在分段计算中以上述平均额定电压作为各级基准电压。2.2.3计算各元件的电抗标幺值在本次实验中，选取SB=1000MVA，VB=Vav2.2.4系统的等值网络图图2.3电力系统的等值网络
