【正文】 式（）當(dāng)k點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，可得： 式（）任意支路(ij)的電流為： 式（）若做近似計(jì)算，（認(rèn)為正常時(shí)），則： 式（）用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算，優(yōu)點(diǎn)：適用于多節(jié)點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)的短路電流計(jì)算。步驟如下：（1）網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)化（2）系統(tǒng)元件參數(shù)計(jì)算（3）電源分組 （4）求轉(zhuǎn)移阻抗（5）求出各等值電源對(duì)短路點(diǎn)的計(jì)算電抗（6）由計(jì)算電抗分別查出不同時(shí)刻各等值電源供出的三相短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值、 、…（7）若系統(tǒng)中有無(wú)限大容量電源 時(shí)，則（8）短路點(diǎn)短路電流周期分量有效值為：四、三相短路電流的計(jì)算機(jī)算法 (a) (b) (c)(a)短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)模型；(b)正常運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)模型；(c)故障分量網(wǎng)絡(luò)模型圖 用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣的計(jì)算原理，如果已形成了圖(c)網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣，則中的對(duì)角元素就是網(wǎng)絡(luò)從k點(diǎn)看進(jìn)去的等值電抗。其表示式如下： 式（） 轉(zhuǎn)移阻抗： 式（）可用單位電流法求開(kāi)式網(wǎng)絡(luò)各支路的電流分布系數(shù)和轉(zhuǎn)移阻抗。（3）化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)。 （4）計(jì)算短路點(diǎn)k的起始次暫態(tài)電流： 式（）若，則： 式（）若只計(jì)電抗，則： 式（）（1）系統(tǒng)元件參數(shù)計(jì)算（標(biāo)幺值）。 （2）計(jì)算。，用于校驗(yàn)斷路器的斷開(kāi)容量和繼電保護(hù)整定計(jì)算中，用于電氣設(shè)備穩(wěn)定校驗(yàn)一、起始次暫態(tài)電流的計(jì)算 含義：在電力系統(tǒng)三相短路后第一個(gè)周期內(nèi)認(rèn)為短路電流周期分量是不衰減的，而求得的短路電流周期分量的有效值即為起始次暫態(tài)電流 。1. 短路計(jì)算重要性電氣設(shè)備選型、繼電保護(hù)整定、確定限制短路電流措施。第五章 結(jié)論對(duì)全文進(jìn)行了總結(jié)。第三章 超高壓輸電系統(tǒng)故障的仿真研究，首先介紹了仿真軟件PSCAD，其次運(yùn)用該軟件對(duì)六種故障進(jìn)行了仿真。 本文分為五章：第一章 引言，主要介紹背景知識(shí)。本文的主要工作是，利用PSCAD軟件仿真電力線路故障，并對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行分析，利用仿真結(jié)果數(shù)據(jù)來(lái)分析繼電保護(hù)的動(dòng)作行為。在不對(duì)稱短路時(shí)，故障引起短路點(diǎn)三相電流（從短路點(diǎn)流出的）和短路點(diǎn)對(duì)地的三相電壓不對(duì)稱。因此，必須掌握非全相運(yùn)行的分析方法。但負(fù)序電流的出現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子有危害，零序電流對(duì)輸電線路附近的通信線路有干擾。造成非全相運(yùn)行的原因很多，例如某一線路單相接地短路后，故障相斷路器跳閘；導(dǎo)線一相或兩相斷線等等。系統(tǒng)中最主要的負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩同它的端電壓平方成正比，電壓下降時(shí)，電磁轉(zhuǎn)矩將顯著降低，電壓低于70%以下時(shí)，轉(zhuǎn)速急劇下降直至停轉(zhuǎn)，以致造成產(chǎn)品報(bào)廢以及設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果；(4)當(dāng)電力系統(tǒng)中發(fā)生短路時(shí)，有可能使并列運(yùn)行的發(fā)電廠(發(fā)電機(jī))失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性，使整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行遭到破壞，引起大片地區(qū)的停電，這是短路故障最嚴(yán)重的后果；(5)不對(duì)稱接地短路所造成的不平衡電流會(huì)在鄰會(huì)在鄰近的平行線路(如通信線路、鐵道信號(hào)系統(tǒng)等)內(nèi)感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，這將造成對(duì)通信及設(shè)備和人身的安全[4]。由于電路短路時(shí)有上述現(xiàn)象發(fā)生，因而短路所引起的后果是破壞性的。 電力系統(tǒng)發(fā)生短路時(shí)，伴隨短路所發(fā)生的基本現(xiàn)象是：電流劇烈增加，線端處發(fā)生三相短路時(shí)，電流的最大瞬時(shí)值可能高達(dá)額定電流的1015倍，從絕對(duì)值講可達(dá)上萬(wàn)安培，甚至十幾萬(wàn)安培。單相比例最高，約為65%，兩相接地短路約占20%，兩相短路約占10%，三兩相短路5%。實(shí)際生產(chǎn)中，人們也把系統(tǒng)中只有一處發(fā)生故障的情況稱為簡(jiǎn)單故障， 系統(tǒng)中同時(shí)有2處及以上發(fā)生不對(duì)稱故障的情況稱為復(fù)雜故障[2]。電力系統(tǒng)故障表現(xiàn)各異，形式上又可分為短路故障、斷線故障（非全相運(yùn)行），按分析方法分為不對(duì)稱故障、對(duì)稱故障（f（3））。西北發(fā)展750kV電網(wǎng)，對(duì)于把潛在的地區(qū)能源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)的經(jīng)濟(jì)優(yōu)勢(shì)，加快黃河上游水電和新疆、寧夏、陜北火電“打捆外送”，推進(jìn)“西電東送”北通道的建設(shè)，帶動(dòng)西北電力和地區(qū)經(jīng)濟(jì)的大發(fā)展，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，促進(jìn)民族團(tuán)結(jié)和社會(huì)穩(wěn)定等，起著極為重要的作用。該工程的開(kāi)工建設(shè)和順利投產(chǎn)，填補(bǔ)我國(guó)500kV以上電壓等級(jí)超高壓輸變電工程技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)方面的空白，對(duì)加強(qiáng)和發(fā)展西北的骨干輸電網(wǎng)架，提升我國(guó)在超高壓輸電領(lǐng)域的研究、設(shè)計(jì)、工程建設(shè)和運(yùn)行管理水平，具有極其重大和深遠(yuǎn)的意義。該工程西起青海省民和縣境內(nèi)的官亭變電站，東至位于甘肅省榆中縣的蘭州東變電站，、自主設(shè)備制造、自主 調(diào)試、自主運(yùn)行管理的具有世界領(lǐng)先水平的750kV輸變電工程。 Simulation目錄摘 要 IAbstract II第一章 引 言 1 750kV輸變電示范工程簡(jiǎn)介 1 1 1 2 3 3第二章 輸電線路故障的分析計(jì)算 5 5 10 11 12 15 17 20 21 750kV輸變電示范工程未知量計(jì)算 23第三章 超高壓輸電系統(tǒng)故障的仿真研究 25 25 28 28 31 35 38 42 45 45 47 49 52第四章 電力線路相關(guān)繼電保護(hù)的介紹 53 53 54 54 57 58 59 750kV及以上特高壓輸電線上重合閘的應(yīng)用 60 60 61 61第五章 結(jié) 論 64參考文獻(xiàn) 66致 謝 67第一章 引 言 750kV輸變電示范工程簡(jiǎn)介我國(guó)第一個(gè)750kV級(jí)超高壓輸變電工程——國(guó)家電網(wǎng)公司750kV輸變電示范工程，現(xiàn)已投產(chǎn)運(yùn)行。 仿真分析System based on PSCAD EHV transmission line fault analysisAbstractThe analysis and calculation of fault is an important task for the programming， designing and running of power system. With the rap id growth of power system， the traditional ways and means can’t satisfy needs， it is necessary to use puter to simulate and calculate. This paper simulates the faults， sets the system parameters and fault types， And to the State Grid Corporation of 750kV transmission pilot project for the basic model， calculates the fault current and voltage by PSCAD. It avoids the cockamamie app roaches of monly programming language， it realizes the fault simulation experiment and analyzes fast and exactly.Key words: EHV system。關(guān)鍵詞: 超高壓系統(tǒng)。基于PSCAD超高壓系統(tǒng)輸電線路故障分析摘 要 故障計(jì)算和分析是電力系統(tǒng)規(guī)劃、設(shè)計(jì)和運(yùn)行中的一項(xiàng)重要工作， 隨著我國(guó)電網(wǎng)的快速發(fā)展， 傳統(tǒng)方法已經(jīng)不能滿足需要， 運(yùn)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿真和計(jì)算是大勢(shì)所趨。文章以PSCAD為工具， 對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行故障模擬， 并以國(guó)家電網(wǎng)公司750kV輸變電示范工程為基本模型，人為地設(shè)置系統(tǒng)部分參數(shù)和故障類型， 求其故障電流和故障電壓以及相關(guān)數(shù)據(jù)， 避免了采用一般程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言建立電力系統(tǒng)模型的繁瑣步驟， 快速而準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)了電力系統(tǒng)故障的仿真實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)分析。 PSCAD軟件。 PSCAD。該工程的建設(shè)，對(duì)于西部大開(kāi)發(fā)，實(shí)現(xiàn)資源優(yōu)化配置，推動(dòng)我國(guó)輸變電裝備和電網(wǎng)建設(shè)的自主創(chuàng)新，具有重要意義。該工程于2003年3月正式立項(xiàng)，2003年9月開(kāi)工建設(shè)，2005年9月26日投入運(yùn)行，是我國(guó)目前電壓等級(jí)最高、世界上相同電壓等級(jí)中海拔最高的輸變電工程。該工程的成功建設(shè)，將為我國(guó)交流特高壓電網(wǎng)的發(fā)展積累并提供豐富和寶貴的經(jīng)驗(yàn)。該工程由國(guó)家電網(wǎng)公司投資，西北電力設(shè)計(jì)院設(shè)計(jì)，西北電網(wǎng)有限公司進(jìn)行工程建設(shè)和運(yùn)行管理[1]。對(duì)稱故障一般指三相短路故障， 不對(duì)稱故障則包括不對(duì)稱短路(單相短路接地、兩相短路、兩相短路接地)和非全相運(yùn)行(單相斷路、兩相斷路) 2種。 (a)單相短路 (b)兩相接地短路 (c)兩相短路 (d)三相短路 (e)單相斷線 (f)兩相斷線 各類故障簡(jiǎn)化圖電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，各類短路故障發(fā)生的概率是不同的。電力系統(tǒng)短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空線路部分(約占70%以上)，110kV以上的架空線路上發(fā)生的短路故障中單相接地短路占絕大多數(shù)[3]。在電流急劇增加的同時(shí)，系統(tǒng)中的電壓大幅度下降，例如系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的電壓將降到零，短路點(diǎn)附近各點(diǎn)的電壓也將明顯降低。具體表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：(l)短路點(diǎn)的電弧有可能燒壞電氣設(shè)備，同時(shí)很大的短路電流通過(guò)設(shè)備會(huì)使其發(fā)熱增加，當(dāng)短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，可能使設(shè)備過(guò)熱而損壞；(2)很大的短路電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí)，將引起導(dǎo)體間很大的機(jī)械應(yīng)力，如果導(dǎo)體不夠堅(jiān)固，則可能遭到破壞；(3)短路時(shí)，系統(tǒng)電壓大幅度下降，對(duì)用戶工作影響很大。非全相運(yùn)行是指一相或兩相斷開(kāi)的運(yùn)行狀態(tài)。電力系統(tǒng)在非全相運(yùn)行時(shí)，在一般情況下沒(méi)有危險(xiǎn)的大電流或高電壓產(chǎn)生（在某些情況下，例如對(duì)于帶有并聯(lián)電抗器的超高壓線路，在一定條件下會(huì)產(chǎn)生工頻諧振過(guò)電壓）。另外，負(fù)序和零序電流也可能引起某些繼電保護(hù)誤動(dòng)作。