【正文】 電路分別選基準電壓。由此得： SVIZBB23?IB3?這樣，電流和阻抗的標幺值則為： (5)????????VSxRBBjxjj 22*** 采用標幺值進行計算，所得結果最后還要換算成有名值，其換算公式為：（6）???????SVxRIBBBjZSIV2***)(3 T1 T2k1：1 k2:1k1*:1 k2*:1GR CXG XT1 XL XT2 XR XCXG* XT1* XL* XT2* XR* XC*LI I II(a)(b)(c)圖 電力系統(tǒng)中有許多不同電壓等級的線路段，它們由變壓器來耦聯。計算時習慣上多采用線電壓 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系：（2）?????SVPIS3 同單相電路一樣，應使各量基準值之間的關系與其有名值間的關系具有相同的方程式： (3)????????IZBPBPB33選擇在標幺制中便有： (4)????SIVP** 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，x d‘’=，負序電抗 x2 =；發(fā)電機 G3 為水輪發(fā)電機，280MVA，x d‘’=，負序電抗 x2 =；變壓器 T1 、T 2 ，每臺 410MVA，V s %=，x 0 ≈x 1 ；T3變壓器，260MVA，V s %=，x 0 ≈x 1 ； T4變壓器，360MVA，V s %=，x 0 ≈x 1 ；L1 線路，180km，x 1 =，x 0 ≈3x 1 ；L2 線路，220km，x 1 =，x 0 ≈3x 1 ；L3 線路，95km，x 1 =，x 0 ≈3x 1 ；信息工程學院課程設計（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。信息工程學院課程設計（論文）62電力系統(tǒng)三相短路電流計算：S1 ：S2230kV 345kVf2f1：G1：G2：G3T4T1 T2 T3f3L1L3L2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。當電壓大幅度下降時，電動機甚至可能停轉，造成產品報廢，設備損壞等嚴重后果。（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比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動力效應，導體間將產生很大的機械應力，可能使導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容信息工程學院課程設計（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，必須對電力網中發(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)的設計和電氣設備的運行中，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。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，都歸結為對稱短路的計算。 電力系統(tǒng)的運行經驗表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數，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、設計、安裝及維護不良所帶來的設備缺陷發(fā)展成短路等；（2）氣象條件惡劣，例如雷擊造成的網絡放電或避雷器動作，架空線路由于大風或導線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》 重慶大學出版社 米麟書等（3） 《電力系統(tǒng)故障分析》 清華大學出版社 周榮光（4） 《短路電流實用計算方法》 電力工業(yè)出版社 西安交通大學等（5） 《電網計算與程序設計》 湖南科學技術出版社 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 西安交通大學等信息工程學院課程設計（論文）3電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設計 目錄1前言…………………………………………………………………………………4……………………………………………………………………4……………………………………………………………………4 短路計算的目的………………………………………………………………4 短路的后果……………………………………………………………………52電力系統(tǒng)三相短路電流計算………………………………………………………6……………………………………………………6……………………………………………………6……………………………………………………………6……………………7………………………………………………7…………………………………………………… 103程序設計………………………………………………………………………… 11………………………………………………………………… 11……………………………………………………………… 12 …………………………………………………… 12……………………………………………… 13………………………………………………… 14………………………………………………… 15………………………………………………………… 15………………………………………………………… 16………………………………………………………………… 174結論……………………………………………………………………………… 235參考文獻………………………………………………………………………… 24信息工程學院課程設計（論文）41前言因為它們會破壞對用戶的供電和電氣設備的正常工作，而且還可能對人生命財產產生威脅。周四：寫出程序。周二：電力系統(tǒng)短路電流計算。4．輸入／輸出數據一律以文件格式形成。2．計算機語言自選。信息工程學院課程設計（論文）1信息工程系 20222022 學年度下學期電力系統(tǒng)分析課程設計 電力系統(tǒng)短路故障的計算機 算法程序設計姓 名 學 號 班 級 K0309414 指導教師 鐘建偉 信息工程學院課程設計（論文）2信息工程學院課程設計任務書學生姓名 學 號 成 績設計題目 電力系統(tǒng)短路故障的計算機算法程序設計設計內容電力系統(tǒng)故障的計算程序設計及編制和調試。 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．設計、編制、調試出相關的通用計算程序。 （1）對稱短路計算的輸入／輸出數據 （2）簡單不對稱短路計算的輸入／輸出數據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，習題 6611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，這些故障絕大多數多數是由短路引起的，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絡中的分布情況。 （3）在設計和選擇發(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，根據一定的任務進行短路計算時，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、用電的設備的多少以及它們之間相互聯接的情況，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）短路電流使設備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時間較長時，設備可能過熱以致損壞。系統(tǒng)中最主要的電力負荷是異步電動機，它的電磁轉矩同端電壓的平方成正比，電壓下降時，電動機的電磁轉矩顯著減小，轉速隨之下降。（4）當短路發(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，不平衡電流能產生足夠的磁通在鄰近的電路內感應出很大的電動勢，這對于架設在高壓電力線附近的通訊線路或鐵道訊號系統(tǒng)等會產生嚴重的影響。S 1 ，S 2 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= （21）位 ）基 準 值 （ 與 有 名 值 同 單 ）實 際 有 名 值 （ 任 意 單 位由此可見，標幺值是一個沒有量綱的數值，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。當選定電壓、電流、功率和阻抗的基準值分別為 , , 和 時，相應的標幺值BVISBZ如下： ??** **2BBBBBVISPjQjPjQSZRXRXZ?? ????????? ??2 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，習慣上信息工程學院課程設計（論文）8也只選 VB和 SB 。圖 （a）表示了由三個不同電壓等級的電路經兩臺變壓器耦聯所組成的輸電系統(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 ， ，SVxNGG)(2)*(?SxNⅠTT)(2)*(111?VNTk)(11IⅡ?信息工程學院課程設計（論文）9 ， ，IVxNRR)(2310%?SVxNTT)(2)*(222 Ⅱ?NTk)(2I2I? XL和 XC分別是架空線路 L和電纜線路 C的實際電抗。假定分別選 VB(Ⅰ) ，V B（Ⅱ） ，V B（Ⅲ） ，至于功率，整個輸電系統(tǒng)用統(tǒng)一，所以各段的基準功率都為 SB。 通常選擇適當基準電壓，使變壓器電路得到簡化，比如選擇 I，II 段基準電壓之比kB（ⅠⅡ） ，等于變壓器下的變比 kT1，I,II 段的基準電壓之比等于變壓器 T2的變比 kT2，則可得 kT