【正文】 壓器來耦聯(lián)。計算時習(xí)慣上多采用線電壓 V，線電流 I，三相功率 S和一相等值阻抗 Z，各物理量之間存在下列關(guān)系： ?????????SVP PVISZIV3333 （ 2） 同單相電路一樣，應(yīng)使各量基準值之間的關(guān)系與其有名值間的關(guān)系具有相同的方程式： ????????????? SIVIVS VIZVBPBBPBBBBPBBB33333 (3) 選擇在標幺制中便有： ????????? SIVS VIZVPP******** (4) 由此可見，在標幺制中，三相電路的計算公式與單相電路的計算公式完全相同，線電壓和相電壓的標幺值相等，三相功率和單相功率的標幺值相等。因此，當(dāng)我們說明一個量的標幺值時，必須同時說明它的基準值，否則，標幺值的意義是不明確的。標幺制是相對單位制的一種，在標幺制中各物理量都用標幺值表示。 發(fā)電機 G1 G2 為汽輪發(fā)電機，每臺 400MVA， xd‘’ =，負序電抗 x2 =； 發(fā)電機 G3 為水輪發(fā)電機， 280MVA， xd‘’ =，負序電抗 x2 =； 變壓器 T1 、 T2 ，每臺 410MVA， Vs %=， x0 ≈x 1 ； T3變壓器， 260MVA， Vs %=， x0 ≈x 1 ； T4變壓器， 360MVA， Vs %=， x0 ≈x 1 ； L1 線路， 180km， x1 =， x0 ≈3x 1 ； L2 線路， 220km， x1 =， x0 ≈3x 1 ； L3 線路， 95km， x1 =， x0 ≈3x 1 ； 制定等值網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)計算 標幺制的概念 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 7 在一般的電路計算中，電壓、電流、功率和阻抗的單位分別用 V， A， W， Ω 表示，這種用實際有名單位表示物理量的方法稱為有名單位制。 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 6 2 電力系統(tǒng)三相短路電流計算 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的原始參數(shù) ～S1～S22 3 0 k V3 4 5 k Vf2f1～G1～G2～G3T4T1 T2T3f3L1L3L21 5 .7 5 k V 圖 電力系 統(tǒng)接線圖 電力系統(tǒng)接線如上圖所示。這是短路故障最嚴重后果。當(dāng)電壓大幅度下降時，電動機甚至可能停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報廢，設(shè)備損壞等嚴重后果。 （ 3）短路時系統(tǒng)電壓大幅度下降，對用戶影響很大。短路的危險后果一般有以下的幾個方面： （ 1）短路故障使短路點附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，可能使導(dǎo)體和它們的支架遭到破壞。對于不同的計算目的，所采用的計算條件是不同的。所謂計算條件，一般包括，短路發(fā)生時系統(tǒng)的運行方式，短路的類型好發(fā)生的地點，以及短路發(fā)生后所采取的措施等。 （ 4）進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短 路對用戶工作的影響等，也含有一部分短路計算的內(nèi)容 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 5 此外，確定輸電線路對通訊的干擾，對已發(fā)生故障進行分析，都必須進行短路計算。有時還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點的電壓值。 （ 2） 為了合理地配置各種繼電保護和自動裝置并確定其參數(shù)，必須對電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進行計算和分析。 短路計算的目的 在電力系統(tǒng)的設(shè)計和電氣設(shè)備的運行中，短路計算是解決一系列問題的不可缺少的基本計算，這些問題主要是： （ 1） 選擇有足夠機械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等，必須以短路計算作為依據(jù)。況且，從短路計算方法來看，一切不對稱短路的計算，在采用對稱分量法后，都歸結(jié)為對稱短路的計算。 電力系統(tǒng)的運行經(jīng)驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路 較少，三相短路的機會最少。三相短路也稱為對稱短路，系統(tǒng)各項與正常運行時一樣仍處于對稱狀態(tài)。 短路的原因 產(chǎn)生短路的原因很多，主要有如下幾個方面：（ 1）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化、設(shè)計、安裝及維護不良所帶來的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等； （ 2）氣象條件惡劣，例如雷擊造成的網(wǎng)絡(luò)放電或避雷器動作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（ 3）違規(guī)操作，例如運行人員帶負荷拉閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等；（ 4）其他，如挖溝損傷電纜，鳥獸跨接在裸露的載流部分等。 短路是電力系統(tǒng)的嚴重故障。 參 考 資 料 （ 1）《電力系統(tǒng)分析》（上冊） 華中科技大學(xué)出版社 何仰贊 （ 2）《電力系統(tǒng)故障的計算機輔助分析》 重慶大學(xué)出版社 米麟書等 （ 3）《電力系統(tǒng)故障分析》 清華大學(xué)出版社 周榮光 （ 4）《短路電流實用計算方法》 電力工業(yè)出版社 西安交通大學(xué)等 （ 5）《電網(wǎng)計算與程序設(shè)計》 湖南科學(xué)技術(shù)出版社 周作仁等 （ 6）《電力系統(tǒng)計算》 水利電力出版社 周孝信等 （ 7）《電力系統(tǒng)計算》 水利電力出版社 西安交通大學(xué)等 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 3 電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設(shè)計 目錄 1前言………………………………………………………………………………… 4 短路的原因…………………………………………………………………… 4 短路的類型…………………………………………………………………… 4 短路計算的目的…………………………………………………………… … 4 短路的后果…………………………………………………………………… 5 2電力系統(tǒng)三相短路電流計算……………………………………………………… 6 電力系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的原始參數(shù)…………………………………………………… 6 制定等值網(wǎng)絡(luò)及參數(shù)計算…………………………………………………… 6 標幺制的概念…………………………………………………………… 6 有三級電壓的的網(wǎng)絡(luò)中各元件參數(shù)標幺值的計算…………………… 7 計算各元件的電抗標幺值……………………………………………… 7 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)圖…………………………………………………… 10 3程序設(shè)計………………………………………………………………………… 11 主流程圖………………………………………………………………… 11 詳細流程圖……………………………………………………………… 12 創(chuàng)建系統(tǒng)流程圖…………………………………………………… 12 加載系統(tǒng)函數(shù)流程圖……………………………………………… 13 計算子函數(shù)流程圖………………………………………………… 14 改變短路點流程圖………………………………………………… 15 數(shù)據(jù)及變量說明………………………………………………………… 15 程序代碼及注釋………………………………………………………… 16 測試例子………………………………………………………………… 17 4結(jié)論……………………………………………………………………………… 23 5參考文獻………………………………………………………………………… 24 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 4 1 前言 因為它們會破壞對用戶的供電和電氣設(shè)備的正常工作 ，而 且還可能對人生命財產(chǎn)產(chǎn)生威脅 。 周四：寫出程序。 周二：電力系統(tǒng)短路電流計算。 4．輸入／輸出數(shù)據(jù)一律以文件格式形成。 2．計算機語言自選。信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 1 信息工程系 20212021 學(xué)年度下學(xué)期電力系統(tǒng)分析課程設(shè)計 電力系統(tǒng)短路故障的計算機 算法程序設(shè)計 姓 名 學(xué) 號 班 級 K0309414 指導(dǎo)教師 鐘建偉 信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 2 信息工程學(xué)院課程設(shè)計任務(wù)書 學(xué)生姓名 學(xué) 號 成 績 設(shè)計題目 電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設(shè)計 設(shè) 計 內(nèi) 容 電力系統(tǒng)故障的計算程序設(shè)計及編制和調(diào)試。 1．計算機計算原理 2．電力系統(tǒng)短路計算計算機算法 （ 1）對稱短路計算 （ 2）簡單不對稱短路計算 設(shè) 計 要 求 1．在對稱短路計算、簡單不對稱短路計算中任選一種計算作為計算作業(yè)。 3．設(shè)計、編制、調(diào)試出相關(guān)的通用計算程序。 （ 1）對稱短路計算的輸入／輸出數(shù)據(jù) （ 2）簡單不對稱短路計算的輸入／輸出數(shù)據(jù) 5．要求計算的題目 （ 1）采用所編制的程序進行《電力系統(tǒng)分析》例 63題，習(xí)題 6 611對稱短路計算； 時 間 安 排 周一：分析短路計算的原因、類型、后果。 周三：畫出程序流程圖。 周五 :實例計算。從在電力系統(tǒng)的設(shè)計和運行中，都必須考慮到可能發(fā)生的故障和不正常運行 的 情況，電力系統(tǒng)的實際運行情況看，這些故障 絕大多數(shù) 多數(shù)是由短路引起的，因此除了對電力系統(tǒng)的短路故障有一較深刻的認識外，還必須熟練掌握電力系統(tǒng)的短路計算。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 短路的類型 在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。其他類型的短路都是不對稱短路。三相短路雖然很少發(fā)生，但情況較嚴重，應(yīng)給予足夠的重視。因此，對三相短路的的研究是具有重要意義的。這里包括計算沖擊電流以校驗設(shè)備的電動力穩(wěn)定度；計算若干時刻的 短路電流周期分量以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計算指定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等。在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。 （ 3） 在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進行必要的短路電流計算。 在實際工作中，根據(jù)一定的任務(wù)進行短路計算時，必須首先確定計算條件。從短路計算的角度來看，系統(tǒng)運行方式指的是系統(tǒng)中投入運行的發(fā)電、變電、輸電、用電的設(shè)備的多少以及它們之間相互聯(lián)接的情況，計算不對稱短路時，還包括中性點的運行狀態(tài)。 短路的后果 隨著短路類型、發(fā)生地點和持續(xù)時間的不同，短路的后果可能指破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個系統(tǒng)的安全運行。 （ 2）短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時間較長時，設(shè)備可能過熱以致?lián)p壞。系統(tǒng)中最主要的電力負荷是異步電動機，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比，電壓下降 時，電動機的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小，轉(zhuǎn)速隨之下降。 （ 4）當(dāng)短路發(fā)生地點離電源不遠而持續(xù)時間又較長時，并列運行的發(fā)電廠可能失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大片地區(qū)停電。 （ 5）發(fā)生不對稱短路時，不平衡電流能產(chǎn)生足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動勢，這對于架設(shè)在高壓電力線附近的通訊線路或鐵道訊號系統(tǒng)等會產(chǎn)生嚴重的影響。 S1 ， S2 為無窮大電源系統(tǒng)，電抗為零。在電力系統(tǒng)計算中，還廣泛的使用標幺制。標幺值定義由下式給出： 標幺值 =位）基準值（與有名值同單 ）實際有名值（任意單位 （ 21） 由此可見，標幺值是一個沒有量綱的數(shù)值，對于同一個實際的有名值，基準值選得不同，其標幺值也就不同。 當(dāng)選定電壓、電流、功率和阻抗的基準值分別為 BV ,BI , BS 和 BZ 時，相應(yīng)的標幺值如下： ? ?*** * ** * *22BBB B B BB B B BVVVIIIS P jQ P QS j P jQS S S SZ R jX R XZ j R jXZ Z Z Z?? ???? ????? ?? ? ? ? ? ???? ?? ? ? ? ? ??? ? ?22? 標幺值的選擇 在電力系統(tǒng)分析中，主要涉及對稱三相電路計算。在選擇基準值時，習(xí)慣上也只信息工程學(xué)院課程設(shè)計（論文） 8 選 VB和 SB 。圖 （ a）表示了由三個不同電壓等級的電路經(jīng)兩臺變壓器耦聯(lián)所組成的輸電系統(tǒng)，略去各元件的電阻和變壓器的勵磁支路，可以算出各元件的實際有名值，變壓器的漏抗均按原方繞組電壓計算，這樣我們就得到各元件電抗用實際有名值表示的等值電路，如圖 （ b）所示，圖中 SVxx NG NGNGG )(2)()*(? ， SVxxNNⅠN 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