【正文】 ( 00 ??????? (24) 由于三相電路對稱，只要用 )120( ??? 和 )120( ??? 代替式（ 24）中的 ? 就可分別得到 b 相和 c相電流表達式。因此，當(dāng)已知一短路電流曲線時，可以應(yīng)用這個性質(zhì)把直流分量從短路電流曲線中分離出來，即將短路電流曲線的兩根包絡(luò)線間的垂直線等分，如圖 22 中 ci 所示，得到的等分線就是直流分量曲線。在高壓電網(wǎng)中，感抗值要比電阻值大得多，即 RL??? ，故 ??90? ，此時， ??0? 或 ??180? 。 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 10 根據(jù)前面的分析可以得出這樣的結(jié)論：當(dāng)短路發(fā)生在電感電路中、短路前為空載的情況下直流分量電流最大，若初始相角滿足 ??? 90|| ?? ，則一相（ a相）短路電流的直流分量起始值的絕對值達到最大值，即等于穩(wěn)態(tài)短路電流的幅值。從圖中可見，短路電流的最大瞬時值，即短路沖擊電流，將在短路發(fā)生經(jīng)過約半個周期后出現(xiàn)。在使用計算中， MK 一般取為 ～ 。 mMmamM IiIstiII ??????2222 )1(212)1()2/( ?????? MmMmm KIKII （ 29） ?MK 時， )2( mM II ? ； ?MK 時， )2( mM II ? 。這是由于使用快速保護和高速斷路器后，斷路器開斷時間小于 ，此外，若已知交流分量的初始值，即可以近似決定直流分量以至沖擊電流。 計算的條件和近似 （ 1） 各臺發(fā)電機均用次暫態(tài)電抗 dx?? 作為其等值電抗，即假設(shè) d軸和 q軸等值電抗均為 dx?? 。39。 調(diào)相機雖然沒有驅(qū)動的原動機，但在短路后瞬間由于慣性，轉(zhuǎn)子速度保持不變，在勵磁作用下同發(fā)電機一樣向短路點送短路電流。調(diào)相機在短路前若為欠激運行，即吸收系統(tǒng)無功，根據(jù)式（ 3－ 1），其0E??將小于端電壓0U，所以只有在短路后端電壓小于0E??時，調(diào)相機才送出短路電流。一般可以忽略線路對地電容和變壓器的勵磁回路，因為短路時電網(wǎng)電壓較低，這些對“地”支路的電流較正常運行時更小，而短路電流很大。 （ 3）負荷對短路電流的影響是很難準(zhǔn)確估計的。39。 短路后電網(wǎng)中的負荷可以近似用恒定阻抗表示，阻抗值由短路前的潮流計算結(jié)果中的負荷端電壓 0DiU 和 .0DiS求得： 002DiDiDiDi jQP UZ ?? 1, ,iL? (3— 3) 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 14 L為負荷總數(shù)。次暫態(tài)電動勢在短路前后瞬間不變，因此同樣可以用 0E?? 和 39。I 。 039。 39。 ( 39。 c o s )E U I x I x??? ? ?|0| |0| |0|39。39。 異步電動機沒有勵磁電源，故短 路后的交流最終衰減至零，而且由于電動機轉(zhuǎn)子電阻相對于電抗較大，該交流電流衰減較快，與直流分量的衰減時間常數(shù)差不多，數(shù)值約為百分之幾秒。 實際上，負荷是綜合性的，很難準(zhǔn)確計及電動機對短路電流的影響，而且一般電動機距短路點較遠，提供的短路電流不大，因此在實用計算中對 于短路點附近，顯著提供短路電流的大容量電動機，才按上述方法以 |0|39。x 作為電動機的等值參數(shù)計算 39。39。在采用了 |0|39。即： ????? ????jxUjxUI fff |0||0| (37) 用標(biāo)幺值表示則為： 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 16 2121 1111111xxxxxI f ?????? （ 38） 式中 x? 為電網(wǎng)對短路點的等值阻抗。電壓源為 Y接類型，輸電線路 line2端為中性點接地。 圖 41 仿真模型的設(shè)計與實現(xiàn) 仿真參數(shù)設(shè)置 當(dāng)電路圖設(shè)計完成后，對其進行仿真，達到觀察短路接地電路中暫態(tài)變化情況。 根據(jù)對暫態(tài)過程時間估算，對仿真參數(shù)進行如下設(shè)置： 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 18 三相電源：電壓初始相位為 0，頻率為默認 50Hz不變， Y型接法 輸電線路：線路長度 10Km，其余參數(shù)保持為默認值不變。 相間短路故障波形 (A 相為綠線、 B 為紅、 C 為藍， A、 B 相發(fā)生短路故障 ) 圖 48 短路時系統(tǒng)各相電壓 圖 49 短路時系統(tǒng)各相電流 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 20 圖 410 短路時故障點 A相電壓 圖 411 短路時故障點 A相電流 圖 412 短路時故障點 B相電壓 圖 413 短路時故障點 B相電流 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 圖 414 短路時故障點各相電壓對比 圖 415 短路時故障點各相電流對比 當(dāng)發(fā)生兩相相間短路故障時，系統(tǒng) A 和 B 相電壓相對減小， C相電壓變大，A 和 B 相電流增大， C 相電流不變；故障點處 A和 B 相電壓都變?yōu)榱?，非故?C相電壓變?yōu)樵瓉韺Φ仉妷旱? 倍，故障點 A和 B相處的電流由于短路都增大（且對稱），非故障相的 C相電流基本保持不變。 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 24 第五章 結(jié)論與展望 上學(xué)期我進行了《電力系統(tǒng)分析》、《 MATLAB 在電氣工程中的應(yīng)用》等專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，對運用 MATLAB 對電力 系統(tǒng)故障分析部分的內(nèi)容有了一定的了解。 主要研究結(jié)論 l、單相接地故障的復(fù)雜性：配電網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是復(fù)雜多樣、瞬息多變的，尤其是發(fā)生單相接 地故障時伴隨著電氣穩(wěn)態(tài)量和暫態(tài)量的變化，無論是穩(wěn)態(tài)量還是暫態(tài)量，都有豐富的特征；穩(wěn)態(tài)量幅值較小，如零序電流有時候僅僅幾個安培，經(jīng)常被干擾信號淹沒；暫態(tài)量盡管幅值大，但變化劇烈，持續(xù)時間短，不易測量。 避免短路的方法有很多，例如： 1，選擇發(fā)電廠 和電網(wǎng)的接線方式、 2，采用分裂繞組變壓器和分段電抗器、 3，采用線路電抗器。 有些三相短路故障是間歇性電弧故障。 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 26 參考文獻 [1] 何仰贊 溫增銀 .電力系統(tǒng)分析 [M] 武漢：華中科技 大學(xué)出版社 2020 [2] 熊信銀 張步涵 .電力系統(tǒng)工程基礎(chǔ) [M] 武漢：華中科技大學(xué)出版社 2020 [3] 李廣凱，李庚銀 . 電力系統(tǒng)仿真軟件綜述 [J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報，2020（ 6）： 6165. [4] 彭建飛，任岷，王樹錦 . MATLAB在電力系統(tǒng)仿真研究中的應(yīng)用 [J]. 計算機仿真， 2020（ 6）： 193196. [5] 李廣凱，李庚銀 . 電力系統(tǒng)仿真軟件綜述 [J]. 電氣電子教學(xué)學(xué)報，2020（ 6）： 6165. [6] 樊艷芳，藺紅 . MATLAB_SIMULINK 在電力 系統(tǒng)仿真中的應(yīng)用 [J]. 新疆大學(xué)學(xué)報， 2020（ 5）： 205207. [7] 陳珩 .電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析第二版 [M]. 北京 :北京中國電力出版社，1995 [8] 李光琦 . 電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 [M]. 北京 :北京中國電力出版杜， 1999 [9] 陳衍 . 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 [M]. 北京 :中國電力出版社 ， 2020 [10] 邵玉槐 . 電力系統(tǒng)繼電保護 [M]. 北京 :中國電力出版社 ， 2020 中國石油大學(xué)勝利學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 27 致謝 本文在指導(dǎo)教師 王海燕 老師的多次指導(dǎo)下終于完稿，感激之情，溢于言表。在此過程中，有眾多的老師和同學(xué)幫我搜集、查閱資料，校對文章，我 不勝感激 ， 同時對所有關(guān)心過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)表達我由衷的敬意！ 最后衷心感謝在百忙之中抽出時間參加答辯的各位專家、教授，謝謝你們！ 。這將使我受用終身 ，其中我有好多不足的地方，比如專業(yè)基礎(chǔ)不扎實，大多靠的別人的幫助，還有經(jīng)常偷懶，論文一拖再拖，在導(dǎo)師的多次督促下才最終完成，這些都是我需要改正的缺點。電弧接地是一個穩(wěn)定的熄、拉弧過程，可能引起系統(tǒng)運行方式的瞬時改變，導(dǎo)致電弧能的強烈振蕩和積聚，故障電流中穩(wěn)態(tài)信號的含量非常微弱，使得針對穩(wěn)態(tài)信息的檢測方法失去了理論基礎(chǔ)。 待解決的問題和展望 l、本文在 Matlab 仿真平臺下只建立了一個三相短路的簡單仿真模型，對于更多復(fù)雜回路更多電氣設(shè)備的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)未涉及到仿真時采用了統(tǒng)一的架空線路、電纜線路參數(shù)，對于一些特殊環(huán)境下的線路參數(shù)變化未涉及到。線路結(jié)構(gòu)、參數(shù)的變化，過渡電阻的變化對故障系統(tǒng)物理量的影響，通過 Matlab 離線仿真完整的反映出來。其次，在這次課程設(shè)計中，本小組成員充分發(fā)揮了團隊合作的精神，一起完成了整個課程設(shè)計的過程，大家在設(shè)計的過程中一起討論，分析，各施其責(zé)。 A 相電壓由于短路故障電壓變?yōu)榱?，其電流受短路影響而瞬間增大如圖 41 419 所示。本文采用 ode23算法