【正文】 式中 (22) (23) 當(dāng)突然發(fā)生三相短路時(shí)，這個(gè)電路即被分成兩個(gè)獨(dú)立的回路。短路暫態(tài)過程的分析與計(jì)算就是針對這一回路的。由于有了直流分量，短路電流曲線的對稱軸不再是時(shí)間軸，而直流分量曲線本身就是短路電流曲線的對稱軸。由式（24）可見，由于短路后的電流幅值比短路前的電流幅值大很多，直流分量起始值的最大值（絕對值）出現(xiàn)在|| 的值最小、||的值最大時(shí)，即，時(shí)。由于短路瞬時(shí)是任意的，因此必須考慮有一相的直流分量起始值為最大值。以a相為例，將、代入式（25）得a相全電流的算式如下： （26）圖23 直流分量最大時(shí)短路電流波形電流波形示于圖23。很明顯，值為1～2。由圖24可知，最大有效值電流也是發(fā)生在短路后半個(gè)周期時(shí) （29） 時(shí)，；時(shí)。這是由于使用快速保護(hù)和高速斷路器后，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。（1） 各臺(tái)發(fā)電機(jī)均用次暫態(tài)電抗作為其等值電抗，即假設(shè)d軸和q軸等值電抗均為。調(diào)相機(jī)在短路前若為欠激運(yùn)行，即吸收系統(tǒng)無功，根據(jù)式（3－1），其將小于端電壓，所以只有在短路后端電壓小于時(shí)，調(diào)相機(jī)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(lì)磁回路，因?yàn)槎搪窌r(shí)電網(wǎng)電壓較低，這些對“地”支路的電流較正常運(yùn)行時(shí)更小，而短路電流很大。（3）負(fù)荷對短路電流的影響是很難準(zhǔn)確估計(jì)的。短路后電網(wǎng)中的負(fù)荷可以近似用恒定阻抗表示，阻抗值由短路前的潮流計(jì)算結(jié)果中的負(fù)荷端電壓和求得： (3—3)L為負(fù)荷總數(shù)。次暫態(tài)電動(dòng)勢在短路前后瞬間不變，因此同樣可以用和計(jì)算短路初始電流。 異步電動(dòng)機(jī)沒有勵(lì)磁電源，故短路后的交流最終衰減至零，而且由于電動(dòng)機(jī)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(shí)間常數(shù)差不多，數(shù)值約為百分之幾秒。母線3上均接有綜合性負(fù)荷，現(xiàn)分析母線3發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流交流分量的初始值。即： (37)用標(biāo)幺值表示則為： （38） 式中為電網(wǎng)對短路點(diǎn)的等值阻抗。電壓源為Y接類型，輸電線路line2端為中性點(diǎn)接地。圖41 仿真模型的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) 仿真參數(shù)設(shè)置當(dāng)電路圖設(shè)計(jì)完成后，對其進(jìn)行仿真，達(dá)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(shí)間估算，對仿真參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)置：三相電源：電壓初始相位為0，頻率為默認(rèn)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(rèn)值不變。 相間短路故障波形(A相為綠線、B為紅、C為藍(lán)，A、B相發(fā)生短路故障) 圖48 短路時(shí)系統(tǒng)各相電壓 圖49 短路時(shí)系統(tǒng)各相電流 圖410 短路時(shí)故障點(diǎn)A相電壓 圖411 短路時(shí)故障點(diǎn)A相電流 圖412 短路時(shí)故障點(diǎn)B相電壓 圖413 短路時(shí)故障點(diǎn)B相電流 圖414 短路時(shí)故障點(diǎn)各相電壓對比 圖415 短路時(shí)故障點(diǎn)各相電流對比 當(dāng)發(fā)生兩相相間短路故障時(shí)，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(diǎn)處A和B相電壓都變?yōu)榱?，故障點(diǎn)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。第5章 結(jié)論與展望上學(xué)期我進(jìn)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(yùn)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(shí)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(shí)候僅僅幾個(gè)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(shí)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。參考文獻(xiàn) [1] 何仰贊 [M] 武漢：華中科技大學(xué)出版社 2002 [2] 熊信銀 [M] 武漢：華中科技大學(xué)出版社 2003 [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(bào)，2005（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(jì)算機(jī)仿真，2005（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(bào)，2005（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(bào)，2004（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 ，2007[10] 邵玉槐. 電力系統(tǒng)繼電保護(hù)[M]. 北京:中國電力出版社 ，2007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(shí)對所有關(guān)心過我的領(lǐng)導(dǎo)、老師、同學(xué)表達(dá)我由衷的敬意！ 最后衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)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(shí)，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(diǎn)。電弧接地是一個(gè)穩(wěn)定的熄、拉弧過程，可能引起系統(tǒng)運(yùn)行方式的瞬時(shí)改變，導(dǎo)致電弧能的強(qiáng)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(tái)下只建立了一個(gè)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(shí)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