【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 re Y] 電機(jī)額定參數(shù)（nominal power,LLvolt and freq）：[1000e6 315e3 50] 機(jī)械參數(shù)（mechanical）：[56290 0 2] 內(nèi)部電阻（Internal impedance）：[, ] 初始狀態(tài)（Initial condition）：[ 0 0 0 0 0 0 0 0 ]步驟三：設(shè)置施于簡(jiǎn)化的同步電機(jī)上的功率。 該機(jī)械功率使用一個(gè)常數(shù)發(fā)生器來(lái)設(shè)置，如圖313所示 將常數(shù)發(fā)生器元件名稱(chēng)改為：機(jī)械功率。 雙擊常數(shù)發(fā)生器元件，在參數(shù)對(duì)話(huà)框中將數(shù)值設(shè)為700e6，作為機(jī)械功率值。步驟四：設(shè)置電壓幅值 電壓幅值使用一個(gè)常數(shù)發(fā)生器來(lái)設(shè)置，如圖313所示，將常數(shù)發(fā)生器的名稱(chēng)改為：電壓幅值。 將常數(shù)發(fā)生器數(shù)值改為156e3作為電壓幅值。圖313 常數(shù)發(fā)生器元件及參數(shù)對(duì)話(huà)框2）從測(cè)量元件庫(kù)中選擇三相電壓電流測(cè)量（3phase VI Measurements）元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖314所示，將三相電壓電流測(cè)量元件名稱(chēng)改為：發(fā)電機(jī)電壓電流值。圖314 三相電壓電流測(cè)量元件及參數(shù)對(duì)話(huà)框雙擊三相電壓電流測(cè)量元件，在三相電壓電流測(cè)量元件參數(shù)對(duì)話(huà)框進(jìn)行如下設(shè)置：電壓測(cè)量選項(xiàng)中包括3個(gè)選項(xiàng)，分別是不測(cè)量電壓（no）、測(cè)量相電壓（phasetoground）和測(cè)量線(xiàn)電壓（phasetophase）。電流測(cè)量選項(xiàng)中有測(cè)量和不測(cè)量選項(xiàng)，在本例中選擇測(cè)量相電壓和測(cè)量電流選項(xiàng)。單擊OK按鈕完成對(duì)電壓電流測(cè)量元件的參數(shù)設(shè)置。3）從線(xiàn)路元件庫(kù)中選擇三相電路短路故障發(fā)生器元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖315所示。步驟一：雙擊三相電路短路故障發(fā)生器元件，在三相電路短路故障發(fā)生器元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中進(jìn)行設(shè)置，如圖315所示。三相電路短路故障發(fā)生器元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中包括10各選項(xiàng)，分別是故障相選擇（Phase Fault）、故障點(diǎn)電阻（Fault resistances Ron）、故障相接地（Ground Fault）、外部控制（Exeternal contorl of fault）、轉(zhuǎn)換狀態(tài)（Transition status）、轉(zhuǎn)換時(shí)間（Transition times）、內(nèi)部計(jì)時(shí)器的采樣時(shí)間（Sample time of the Ts）、緩沖電阻（Snubber resistance Rp）、緩沖電容（Snubber Capacitance Cp）和測(cè)量（Measurements）。圖315三相電路短路故障發(fā)生器及參數(shù)對(duì)話(huà)框參數(shù)設(shè)置如下：故障點(diǎn)電阻（Fault resistances Ron）：故障點(diǎn)接地電阻（Ground resietances Rg）：轉(zhuǎn)換狀態(tài)（Transition status）：[ 1 0 ]轉(zhuǎn)換時(shí)間（Transition times）：[ ]內(nèi)部計(jì)時(shí)器的采樣時(shí)間（Sample time of the Ts）：0緩沖電阻（Snubber resistance Rp）：1e6緩沖電容（Snubber Capacitance Cp）：inf測(cè)量（Measurements）：選擇不測(cè)量選項(xiàng)單擊OK按鈕完成對(duì)三相電路短路故障發(fā)生器的設(shè)置。步驟二：同樣的方法設(shè)置其他兩個(gè)三相電路短路故障發(fā)生器。4） 從線(xiàn)路元件庫(kù)三相斷路器元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖316所示。雙擊三相短路器元件，在三相短路器元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中進(jìn)行設(shè)置，如圖316所示。三相短路器元件參數(shù)對(duì)話(huà)框包含以下選項(xiàng)：初始狀態(tài)（Initial status of breakers）；故障相選擇（Switching of A、B、C）；轉(zhuǎn)換時(shí)間（Transition time）；內(nèi)部計(jì)時(shí)器的采樣時(shí)間（Sample time of the Ts）；外部控制時(shí)間（Extarnal control of switching times）；斷路器電阻（Breakers resistance Ron）；遲滯電阻（Snubbers resistance Rp）；遲滯電容（snubbers capacitance Cp）和測(cè)量（Measurements）。圖316 三相斷路器及參數(shù)對(duì)話(huà)框三相斷路器的參數(shù)設(shè)置如下：初始狀態(tài)（Initial status of breakers）：故障相選擇（Switching of A、B、C）：A、B、C三相都選擇轉(zhuǎn)換時(shí)間（Transition time）：[]內(nèi)部計(jì)時(shí)器的采樣時(shí)間（Sample time of the Ts）：0外部控制時(shí)間（Extarnal control of switching times）：不選擇斷路器電阻（Breakers resistance Ron）：遲滯電阻（Snubbers resistance Rp）：1e6遲滯電容（snubbers capacitance Cp）：inf測(cè)量（Measurements）：選擇不測(cè)量選項(xiàng) 單擊OK按鈕完成對(duì)三相短路器的設(shè)置。5） 從線(xiàn)路元件庫(kù)中選擇三相變壓器元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖317所示。步驟一：將變壓器的名稱(chēng)改為：變壓器。步驟二：雙擊三相變壓器元件，在變壓器元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中進(jìn)行設(shè)置，如圖317所示。變壓器元件參數(shù)對(duì)話(huà)框包含以下選項(xiàng)：圖317 三相變壓器及參數(shù)對(duì)話(huà)框額定功率和頻率（Nominal power and frequency）；原邊繞組接法（winding1 connaction）；原邊繞組參數(shù)（winding parancters）；副邊繞組接法（winding2 connaction）；副邊繞組參數(shù)（winding parancters）；磁阻（Magnetiration resistance Rm）；磁感（Magnetiration reactance Lm）和測(cè)量（Measurements）。變壓器參數(shù)設(shè)置如下：額定功率和頻率（Nominal power and frequency）：[250e6 50]原邊繞組接法（winding1 connaction）：Y原邊繞組參數(shù)（winding parancters）：[ , , ]副邊繞組接法（winding2 connaction）：Delta(D11)副邊繞組參數(shù)（winding parancters）：[ 315e3 , , ]磁阻（Magnetiration resistance Rm）：500磁感（Magnetiration reactance Lm）：500測(cè)量（Measurements）：選擇不測(cè)量選項(xiàng)單擊OK按鈕完成對(duì)三相變壓器的設(shè)置。6）從線(xiàn)路元件庫(kù)中選擇三相分布參數(shù)傳輸線(xiàn)元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖318所示。圖318 分布參數(shù)傳輸線(xiàn)及參數(shù)對(duì)話(huà)框步驟一：將分布參數(shù)傳輸線(xiàn)元件名稱(chēng)改為步驟二：雙擊分布參數(shù)傳輸線(xiàn)元件，在分布參數(shù)傳輸線(xiàn)元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中進(jìn)行設(shè)置，如圖318所示。參數(shù)設(shè)置如下：線(xiàn)路相數(shù)（Number of phase N）：3用于電阻、電感和電容的頻率（Frequency）：50單位長(zhǎng)度電阻（resistance per unit length）：[ ]單位長(zhǎng)度電感（Inductance per unit length）：[ ]單位長(zhǎng)度電容（Capacitance per unit length）：[ ]線(xiàn)路長(zhǎng)度（Line Length）：300測(cè)量（Meadurements）：選擇不測(cè)量電氣量單擊OK按鈕完成對(duì)三相分布參數(shù)傳輸線(xiàn)的設(shè)置。7）從線(xiàn)路元件庫(kù)中選擇三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖319所示。圖319 三相串聯(lián)RLC負(fù)荷元件及參數(shù)對(duì)話(huà)框步驟一：將三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件的名稱(chēng)改為：串聯(lián)負(fù)荷。步驟二：雙擊三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件，在三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中進(jìn)行設(shè)置，如圖319所示。三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件參數(shù)對(duì)話(huà)框包含5個(gè)選項(xiàng)，分別是額定相電壓（Nominal phasephase voltage），額定頻率（Nominal frequency），三相有功功率（Threephase active power P），三相感性無(wú)功功率（Threephase inductive reactive power Ql），三相容性無(wú)功功率（Threephase capacitive reactive power Qc）選項(xiàng)。三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件參數(shù)設(shè)置如下：額定相電壓（Nominal phasephase voltage）：500e3額定頻率（Nominal frequency）：50三相有功功率（Threephase active power P）：50e6三相感性無(wú)功功率（Threephase inductive reactive power Ql）：0三相容性無(wú)功功率（Threephase capacitive reactive power Qc）：0單擊OK按鈕完成對(duì)三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件參數(shù)的設(shè)置8） 在命令窗口鍵入如下命令： 》》simulink 單擊回車(chē)后，彈出仿真元件庫(kù)對(duì)話(huà)框。在sinks目錄下選擇示波器元件拖拽到電路圖中。復(fù)制示波器元件，用于測(cè)量其它電氣量。9） 從電氣測(cè)量?jī)x器庫(kù)中選擇萬(wàn)用表元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中。雙擊萬(wàn)用表元件彈出萬(wàn)用表元件參數(shù)對(duì)話(huà)框，在萬(wàn)用表元件參數(shù)對(duì)話(huà)框中，顯示有可測(cè)量電氣量，選擇要測(cè)量的電氣量進(jìn)行測(cè)量。10）選擇接地元件、節(jié)點(diǎn)等，進(jìn)行合理放置。對(duì)電路圖進(jìn)行接線(xiàn)即可完成電路圖的繪制。 仿真參數(shù)設(shè)置當(dāng)電路圖設(shè)計(jì)完成后，對(duì)其進(jìn)行仿真，以達(dá)到觀察系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及發(fā)生短路時(shí)的狀態(tài)變化情況。在仿真的菜單選項(xiàng)中，選擇仿真菜單，激活仿真參數(shù)命令，彈出仿真參數(shù)對(duì)話(huà)框。根據(jù)暫態(tài)過(guò)程時(shí)間的估算，對(duì)仿真參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)置：開(kāi)始時(shí)間（Start time）：停止時(shí)間（Stop time）：求解程序類(lèi)型（Type）選項(xiàng)：可變步長(zhǎng)（Variablestep），ode23tb(dtiff/TRBDF2)最大步長(zhǎng)（Max step size）選項(xiàng)：自動(dòng)（auto）最小步長(zhǎng)（Min step size）選項(xiàng)：自動(dòng)（auto）初始步長(zhǎng)（Intial step size）選項(xiàng)：自動(dòng)（auto）相對(duì)容差（Relative tolerance）選項(xiàng)：1e3絕對(duì)容差（Absolute tolerance）選項(xiàng)：自動(dòng)（auto） 仿真結(jié)果分析 發(fā)電機(jī)出口短路仿真結(jié)果 將三相電路短路故障發(fā)生器的故障相選擇中三相故障都選擇，并選擇故障相接地選項(xiàng)。 設(shè)置完電路圖和仿真參數(shù)后，下面進(jìn)行電路仿真。激活仿真按鈕，查看仿真波形。1） 故障點(diǎn)電流波形圖在發(fā)電機(jī)故障器中的測(cè)量選項(xiàng)中選擇故障電壓和電流選項(xiàng)，對(duì)故障點(diǎn)的電壓和電流進(jìn)行測(cè)量。其它兩個(gè)故障器均選擇不測(cè)量選項(xiàng)。在萬(wàn)用表元件中選擇故障點(diǎn)A相電流作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)A相電流波形圖如圖320所示。由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)A相電流由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開(kāi)狀態(tài)，所以電流為0A。，三相電路短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)A相電流發(fā)生變化，電流波形上移。，三相電路短路故障發(fā)生器斷開(kāi)，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)，故障點(diǎn)的電壓迅速變?yōu)?A。圖320 故障點(diǎn)A相電流在萬(wàn)用表元件中選擇故障點(diǎn)B相電流作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)B相電流波形圖如圖321所示。由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)B相電流由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開(kāi)狀態(tài)，所以電流為0A。，三相電路短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)A相電流發(fā)生變化，電流波形下降。，三相電路短路故障發(fā)生器斷開(kāi)，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)，故障點(diǎn)的電壓迅速變?yōu)?A。圖321 故障點(diǎn)B相電流在萬(wàn)用表元件中選擇故障點(diǎn)C相電流作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)C相電流波形圖如圖322所示。由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)A相電流由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開(kāi)狀態(tài)，所以電流為0A。，三相電路短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)C相電流發(fā)生變化，電流波形上移。，三相電路短路故障發(fā)生器斷開(kāi)，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)，故障點(diǎn)的電壓迅速變?yōu)?A。圖322 故障點(diǎn)C相電流在萬(wàn)用表元件中選擇故障點(diǎn)A相、B相、C相電流作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)A相、B相、C相電流波形圖如圖323所示。圖323 故障點(diǎn)三相電流2）故障點(diǎn)的電壓波形圖在萬(wàn)用表元件中選擇故障點(diǎn)A相、B相和C相電壓作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)A相、B相和C相電壓波形圖如圖324所示。由圖形可以得出以下結(jié)論: 在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)三相電壓由于三相短路故障發(fā)生器處于斷開(kāi)狀態(tài)，其實(shí)際電壓為發(fā)電機(jī)出口母線(xiàn)上的電壓。，三相短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)三相電壓由于發(fā)生三相接地短路，因而各相電壓為0V。，三相短路故障發(fā)生器打開(kāi)，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)三相實(shí)際電壓為母線(xiàn)電壓，發(fā)生暫態(tài)波動(dòng)。圖324 故障點(diǎn)三相電壓3）發(fā)電機(jī)端電流波形在向量選擇器中選擇故障點(diǎn)A相電流作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)A相電流波形圖如圖325所示，由圖形可以得出一下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，A相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開(kāi)狀態(tài)，因而A相電流呈正弦變化。，三相短路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)發(fā)生三相短路，A相電流發(fā)生變化，由波形可以看出波形整體上移，此時(shí)短路電流很大，最大幅值達(dá)到2300V,為正常時(shí)電流的10倍左右，然后波形逐步下移。，三相短路故障發(fā)生器斷開(kāi)，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)A相電流波動(dòng)恢復(fù)弦變化。圖325 發(fā)電機(jī)A相電流在向量選擇器中選擇發(fā)電機(jī)B相電流作為測(cè)量電氣量。激活仿真按鈕，則發(fā)電機(jī)B相電流波形圖如圖326所示，由圖形可以