【正文】 根據(jù)暫態(tài)過程時間的估算，對仿真參數(shù)進(jìn)行如下設(shè)置：開始時間（Start time）：停止時間（Stop time）：求解程序類型（Type）選項(xiàng)：可變步長（Variablestep），ode23tb(stiff/ TRBDF2)最大步長（Max step size）選項(xiàng)：自動（auto）最小步長（Min step size）選項(xiàng)：自動（auto）初始步長（Intial step size）選項(xiàng)：自動（auto）。16） 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，以達(dá)到觀察系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行及發(fā)生短路時的狀態(tài)變化情況。15）選擇接地元件、節(jié)點(diǎn)等，進(jìn)行合理放置。電源測量元件用于測量發(fā)電機(jī)A相電壓及連接RSM用于勵磁系統(tǒng)的反饋。13）從電氣測量儀器庫中選擇萬用表元件和電壓測量元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中。在sinks目錄下選擇示波器元件拖拽到電路圖中。雙擊理想三相電源元件，在理想三相電源元件參數(shù)對話框中進(jìn)行設(shè)置，如圖46所示。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）：額定頻率（Nominal frequency）：50三相有功功率（Threephase active power P）：50e6三相感性無功功率（Threephase inductive reactive power Ql）：0三相容性無功功率（Threephase capacitive reactive power Qc）：0單擊OK按鈕完成對三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件參數(shù)的設(shè)置 步驟三：同樣的方法設(shè)置另外兩個三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件。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)對話框中進(jìn)行設(shè)置，如圖320所示。10）從線路元件庫中選擇三相串聯(lián)RLC負(fù)載元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖319所示。步驟二：雙擊分布參數(shù)傳輸線元件，在分布參數(shù)傳輸線元件參數(shù)對話框中進(jìn)行設(shè)置，如圖318所示。9）從線路元件庫中選擇三相分布參數(shù)傳輸線元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖318所示。步驟三：同樣的方法設(shè)置另一三相變壓器，將變壓器名稱改為：，作為廠變。變壓器元件參數(shù)對話框包含以下選項(xiàng)：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）和測量（Measurements）。步驟一：將變壓器的名稱改為：。同樣的方法設(shè)置另一三相斷路器的參數(shù)。雙擊三相短路器元件，在三相短路器元件參數(shù)對話框中進(jìn)行設(shè)置，如圖316所示，三相短路器元件參數(shù)對話框包含以下選項(xiàng)：初始狀態(tài)（Initial status of breakers）；故障相選擇（Switching of A、B、C）；轉(zhuǎn)換時間（Transition time）；內(nèi)部計(jì)時器的采樣時間（Sample time of the Ts）；外部控制時間（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）和測量（Measurements）。步驟三：同樣的方法設(shè)置另一三相電路短路故障發(fā)生器，將名稱改為無窮大故障器，作為無窮大短路故障，將參數(shù)對話框中的轉(zhuǎn)換時間改為[ ]，其余的參數(shù)同上。三相電路短路故障發(fā)生器元件參數(shù)對話框中包括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)換時間（Transition times）、內(nèi)部計(jì)時器的采樣時間（Sample time of the Ts）、緩沖電阻（Snubber resistance Rp）、緩沖電容（Snubber Capacitance Cp）和測量（Measurements）。步驟一：將三相電路短路故障器的名稱改為：發(fā)電機(jī)短路故障器。單擊OK按鈕完成對三相電壓電流測量元件參數(shù)的設(shè)置。在三相電壓電流測量元件參數(shù)對話框設(shè)置參數(shù)如下：電壓測量（Voltage measurement）包括3個選項(xiàng)，分別是不測量電壓（no），測量相電壓（phasetophase）和測量線電壓（phasetoground），選擇測量線電壓選項(xiàng)，用來測量發(fā)電機(jī)突然短路后三相電壓的變化。5）從測量元件庫中選擇三相電壓—電流測量（3phase VI Measurement）元件，復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖314所示。雙擊常數(shù)發(fā)生器元件對話框，如圖313所示。參考功率值使用常數(shù)發(fā)生器來設(shè)置，如圖313所示。設(shè)置常數(shù)數(shù)值為1（為標(biāo)幺值），作為參考速度值。將常數(shù)發(fā)生器元件名稱改為：參考速度。圖45 水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)及參數(shù)對話框雙擊水輪機(jī)調(diào)節(jié)器，在其參數(shù)對話框中進(jìn)行如下設(shè)置：電機(jī)參數(shù)（Servomotor）：[ 10 ]導(dǎo)葉開度（Gate opening limits）: [ ]參數(shù)下降及調(diào)節(jié)（Permanent droop and regulator）：[ 0 ]水輪機(jī)參數(shù)（Hydraulic turbine）：[ 0 ]下降參數(shù)（Droop reference）：0初始功率（Initial mechanical）：1步驟三：設(shè)置施于水輪機(jī)上的參考速度。3)從電機(jī)元件庫中選擇勵磁系統(tǒng)（Excitation system）元件,復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖44所示。電機(jī)測量元件參數(shù)設(shè)置如下：在對話框中選擇定子電流（Stator currents），轉(zhuǎn)子電壓（Stator voltage ），轉(zhuǎn)速（Rotor Speed），轉(zhuǎn)速偏差（Rotor Speed deviation）和功率（Output active power） 選項(xiàng)。2）從電機(jī)元件庫中選擇電機(jī)測量（Meachine Measurement）元件,復(fù)制后粘貼在電路圖中，如圖43所示?；就桨l(fā)電機(jī)元件對話框總包括9個選項(xiàng)，分別是轉(zhuǎn)子類型，電機(jī)的額定參數(shù)，定子的參數(shù)（電阻Rs，漏感Lls、Lmd、Lmq）勵磁繞組參數(shù)（電阻Rf’、漏感Llfd’），阻尼繞組（d軸電阻Rkd’、漏感Llkd’，q軸電阻Rkql’、漏感Llkq’），機(jī)械特性參數(shù)（轉(zhuǎn)動慣量、摩擦系數(shù)和極對），初始狀態(tài)（速率的偏差、轉(zhuǎn)角、線電流幅值、相位角和勵磁電壓）等。步驟一：將基本同步發(fā)電機(jī)元件名稱改為：發(fā)電機(jī)。如圖41所示。圖355 變壓器三相電壓 第4章 帶勵磁系統(tǒng)的電力系統(tǒng)分析目前的發(fā)電機(jī)都帶有自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)，其作用是在發(fā)電機(jī)電壓變動時，能自動地調(diào)節(jié)勵磁電流，維持發(fā)電機(jī)端的電壓在一定的范圍內(nèi)。圖353 發(fā)電機(jī)三相電壓 5）變壓器端電流波形在萬用表元件中選擇變壓器電流作為測量電氣量，則得出變壓器電流波形如圖354所示，在穩(wěn)態(tài)時，變壓器電流呈正玄變化，變壓器電流迅速上升，然后趨于下降，故障排除，但由于受到電流沖擊，變壓器電流無法恢復(fù)正常運(yùn)行，電流值為零。故障排除，由于發(fā)電機(jī)受到短路電流沖擊受到損壞，發(fā)電機(jī)電流無法恢復(fù)正常運(yùn)行，幅值變?yōu)?V。故障排除，但由波形可以看出電壓無法恢復(fù)正常，系統(tǒng)受到破壞。1） 故障點(diǎn)的電流波形在萬用表元件中選擇故障點(diǎn)的故障電流作為測量電氣量，則得出故障點(diǎn)短路電流波形如圖350所示，由圖得：在穩(wěn)態(tài)時，故障點(diǎn)電流為0A，發(fā)生三相接地短路，故障點(diǎn)有電流通過，此時電流很大，然后逐步下降，排除故障，此時故障點(diǎn)電流立刻恢復(fù)為0A。圖349 發(fā)電機(jī)三相電壓 線路末端發(fā)生短路設(shè)置完電路圖后，將變壓器短路故障器選項(xiàng)中選擇測量故障電壓和電流選項(xiàng)，進(jìn)行該故障點(diǎn)的電壓和電流的測量，其他兩個故障器均選不測量選項(xiàng)。圖347 變壓器三相電壓4）變壓器短路時發(fā)電機(jī)的電流和電壓波形 在向量選擇器中選擇發(fā)電機(jī)三相電流作為測量電氣量，則發(fā)電機(jī)三相短路波形如圖348所示，由圖形得出：變壓器發(fā)生短路時，發(fā)電機(jī)電流迅速變化，然后逐步趨于穩(wěn)態(tài)，故障排除，發(fā)電機(jī)電流恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。激活仿真按鈕，則變壓器C相電壓波形圖如圖346所示，由圖得出以下結(jié)論：，變壓器電壓迅速變?yōu)?V，電壓恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，恢復(fù)過程中伴有短時的暫態(tài)過程。電壓由恢復(fù)正常運(yùn)行狀態(tài)。 在向量選擇器中選擇變壓器B相電壓作為測量電氣量。圖344 變壓器A相電壓由圖可以得出：在穩(wěn)態(tài)時，由于實(shí)現(xiàn)短路故障發(fā)生器處于打開狀態(tài)，變壓器電壓呈正弦變化，三相短路故障發(fā)生器閉合，此時發(fā)生三相短路，變壓器電壓迅速變?yōu)?V。圖343 變壓器三相電流3）變壓器短路電壓波形在向量選擇器中選擇變壓器A相電壓作為測量電氣量。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時C相電流波動恢復(fù)正弦變化。激活仿真按鈕，則變壓器C相電流波形圖如圖342所示，由圖形可以得出一下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，C相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而C相電流呈正弦變化。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時B相電流波動恢復(fù)正弦變化。激活仿真按鈕，則變壓器B相電流波形圖如圖341所示，由圖形可以得出一下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，A相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而B相電流呈正弦變化。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時A相電流波動恢復(fù)正弦變化。由圖形可以得出一下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，A相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而A相電流呈正弦變化。圖339 故障點(diǎn)三相電壓2）變壓器短路電流波形在向量選擇器中選擇變壓器A相電流作為測量電氣量。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)A相、B相、C相電壓波形圖如圖339所示，由圖形得出以下結(jié)論：穩(wěn)態(tài)時，故障點(diǎn)的電壓為變壓器端的電壓，發(fā)生短路時，故障點(diǎn)的電壓迅速變?yōu)?V。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)A相、B相、C相電流波形圖如圖338所示。三相電路短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時，故障點(diǎn)的電壓迅速變?yōu)?A。由圖形可以得出以下結(jié)論：由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，故障點(diǎn)C相電流由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，所以電流為0A。圖336 故障點(diǎn)B相電流在萬用表元件中選擇故障點(diǎn)C相電流作為測量電氣量。三相電路短路故障發(fā)生器閉合，此時電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)B相電流發(fā)生變化，電流波形下移，然后逐步上移。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)B相電流波形圖如圖336所示。三相電路短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時，故障點(diǎn)的電流迅速變?yōu)?A。由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，故障點(diǎn)A相電流由于三相電路短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，所以電流為0A。1） 故障點(diǎn)電流波形圖在萬用表元件中選擇故障點(diǎn)A相電流作為測量電氣量。下面進(jìn)行電路仿真。三相短路故障器斷開，排除故障，此時變壓器電壓恢復(fù)正常的正玄變化。圖332 發(fā)電機(jī)三相電壓5）變壓器端短路電流和短路電壓波形在萬用表元件中選擇變壓器三相電流作為測量電氣量，則得變壓器電流波形如圖333所示，由圖形可得：在穩(wěn)態(tài)時，變壓器電流呈正玄變化，發(fā)電機(jī)端發(fā)生三相短路，受到?jīng)_擊電流的影響，變壓器電流迅速上升，由于變壓器存在磁感應(yīng)，電流慢慢趨于零，三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時，變壓器電流恢復(fù)正玄變化，發(fā)生暫態(tài)過程。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時，C相電壓恢復(fù)為正弦變化。圖330 發(fā)電機(jī)B相電壓在向量選擇器中選擇發(fā)電機(jī)C相電壓作為測量電氣量。激活仿真按鈕，則發(fā)電機(jī)B相電壓波形圖如圖330所示，由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，發(fā)電機(jī)B相電壓為正弦變化，發(fā)生三相短路，電壓立刻變?yōu)?V。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時，A相電壓恢復(fù)為正弦變化。圖328 發(fā)電機(jī)三相電流4）發(fā)電機(jī)端電壓波形在向量選擇器中選擇發(fā)電機(jī)A相電壓作為測量電氣量。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時C相電流恢復(fù)恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行，波形呈正弦變化。激活仿真按鈕，則發(fā)電機(jī)C相電流波形圖如圖327所示，由圖形得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，C相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而C相電流呈正弦變化。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時B相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。激活仿真按鈕，則發(fā)電機(jī)B相電流波形圖如圖326所示，由圖形可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時，B相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而B相電流呈正弦變化。三相短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時A相電流波動恢復(fù)弦變化。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，A相電流由于三相故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而A相電流呈正弦變化。三相短路故障發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，此時三相實(shí)際電壓為母線電壓，發(fā)生暫態(tài)波動。由圖形可以得出以下結(jié)論: 在穩(wěn)態(tài)時，故障點(diǎn)三相電壓由于三相短路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，其實(shí)際電壓為發(fā)電機(jī)出口母線上的電壓。圖323 故障點(diǎn)三相電流2）故障點(diǎn)的電壓波形圖在萬用表元件中選擇故障點(diǎn)A相、B相和C相電壓作為測量電氣量。圖322 故障點(diǎn)C相電流在萬用表元件中選擇故障點(diǎn)A相、B相、C相電流作為測量電氣量。三相電路短路故障發(fā)生器閉合，此時電路發(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。激活仿真按鈕，則故障點(diǎn)C相電流波形圖如圖322所示。三相電路短路故障發(fā)生器斷開，相當(dāng)于排除故障，此時，故障點(diǎn)的電壓迅速變?yōu)?A。由