发布时间 : 星期五 文章电力系统短路计算的程序实现更新完毕开始阅读044c7f06bed5b9f3f90f1c59
电力系统短路计算的程序实现
3电力系统简单不对称故障分析计算 .................................................. 25
3.1对称分量法 ................................................................................ 25 3.2简单不对称短路的分析计算 .................................................... 26 4短路电流计算程序的实现 .................................................................. 31
4.1MATLAB软件简介 ................................................................... 31 4.2数学模型的建立 ........................................................................ 31 4.3短路电流计算的基本原理和方法 ............................................ 32 4.4三相短路电流计算程序 ............................................................ 33 4.4.1利用节点阻抗矩阵计算短路电流 ...................................... 33 4.4.2计算节点电压和支路电流 .................................................. 34 4.4.3计算短路电流程序的原理框图 .......................................... 35 4.4.4计算实例 .............................................................................. 35 4.5不对称短路故障计算程序 ........................................................ 37 4.5.1不对称短路故障的计算步骤 .............................................. 37 4.5.2不对称短路故障计算程序原理框图 .................................. 39 总结 ......................................................................................................... 43 致谢 ......................................................................................................... 44 参考文献 ................................................................................................. 45 附件1对称短路源程序 ......................................................................... 46 附件2不对称短路源程序 ..................................................................... 47
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电力系统短路计算的程序实现
前言
在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路电流计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，是接线方案比较、电气设备选择、继电保护计算与整定的基础。
在选择电气主接线时，为了比较各种接线方案或确定某一接线是否需要采取限制短路电流的措施等，均需进行必要的短路电流计算。在选择电气设备时，为了保证设备在正常运行和故障情况下都能安全、可靠地工作，同时又力求节约资金，这就需要进行全面的短路电流计算。在设计屋外高压配电装置时，需按短路条件检验软导线的相间和相对地的安全距离。在选择继电保护方式和进行整定计算时，需以各种短路时的短路电流为依据。评价并确定网络方案，研究限制短路电流的措施。分析计算送电线路对通讯设施的影响。
发生短路的原因很多，其根本原因还是电气设备载流部分的相与相之间或相对地之间的绝缘受到损坏。例如架空输电线的绝缘子可能由于受到过电压(例如由雷击引起)而发生闪络或由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电压下放电。再如其他电气设备，发电机、变压器、电缆等的载流部分的绝缘材料在运行中损坏。鸟兽跨接在裸露的载流部分以及大风或导线覆冰引起架空线路杆塔倒塌所造成的短路也是屡见不鲜的。此外，运行人员在线路检修后未拆除地线就加电压等误操作也会引起短路故障。电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分。
实用的短路电流计算，是在基本假设基础上，对网络利用多次的并、串及星—角等值变换进行化简，求得各电源点对短路点的转移阻抗，然后查运算曲线，求得短路电流。对于复杂网络，支路和节点较多，手工进行网络化简已很难完成，而且精确度低，又相当容易出错。对于大电网的潮流计算和短路计算，已有较为成功的计算方法和程序，能对电力网络进行较为精确复杂的分析和计算，但因其程序较大，需要硬件资源较高，计算前的准备工作较复杂，计算结果也并不完全适合中小型供配电网的设计工作和运行。当前大多数中小型设计
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院及一些厂矿企业等还仍然采用手工计算。本文从实际工作需要出发，基于实用短路电流计算，简化了计算过程，介绍了数学模型、计算原理和方法、程序框图。同时给出程序计算结果。
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1电力系统短路故障分析的基本知识
1.1短路故障分析概述 1.1.1短路的概念及类型
在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障(简称短路)。
所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间(对于中性线接地的系统)发生通路的情况。在正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的。表1.1示出三相系统中短路的基本类型。电力系统的运行经验表明，单相短路接地占大多数。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均为三相回路不对称，称为不对称短路。上述各种短路均是在同一地点短路，实际上也可能是在不同地点同时发生短路，例如两相在不同地点接地短路。
表1.1 短路类型
短路类型 三相短路 两相短路 单相接地短路 两相接地短路 符号 ffff?3??2??1? ?1,1?1.1.2短路产生的原因
发生短路的原因很多，其根本原因还是电气设备载流部分的相与相之间或相对地之间的绝缘受到损坏。例如架空输电线的绝缘子可能由于受到过电压(例如由雷击引起)而发生闪络或由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电压下放电。再如其他电气设备，发电机、变压器、电缆等的载流部分的绝缘材料在运行中损坏。鸟兽跨接在裸露的
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