短路計(jì)算課程設(shè)計(jì)(已改無(wú)錯(cuò)字)
2023-02-12 07:27:36 本頁(yè)面
【正文】 )(021)0(210kkkkaaaaXXjUIII???? 正負(fù)序電壓為 1221 akkaa IjXUU ??? ?? 11 各相電壓為 ????????????????????????aabcaaaaabakkaaaaaUUUUUUUUaUaUIXjUUUUU????????????????212122110212121021 選取 正序電流 1aI? 作為參考相量，負(fù)序電流與它的方向相反，正序電壓與負(fù)序電壓相等，都比 1aI? 超前 ?90 ，從而作出其電壓、電流相量圖，如圖（ ）所示。 (a) 電流相量圖； (b)電壓相量圖 圖 兩相短路時(shí)短路點(diǎn)的電流、電壓相量圖 12 3 方案設(shè)計(jì) 方案概述 考慮到本次課程設(shè)計(jì)是基于電力系統(tǒng)仿真軟件 pscad 內(nèi)容 ，我們首先確定設(shè)計(jì)的大致框架，然后在對(duì) 模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)，其中包括系統(tǒng)的輸出測(cè)量模塊，對(duì)故障母線和非故障母線上的短路電流短路電壓進(jìn)行測(cè)量，可以直觀的看到各個(gè)量的變化曲線，對(duì)題目所要求的參數(shù)進(jìn)行修正，從而完成設(shè)計(jì) 。 課題設(shè)計(jì)圖 根據(jù)課題要求得到課題設(shè)計(jì)圖如圖 所示。 圖 課題設(shè)計(jì)圖 課題步驟圖 發(fā)電機(jī)模型首先由等值發(fā)電機(jī)等效進(jìn)行仿真，在逐步加上勵(lì)磁系統(tǒng)，調(diào)速系統(tǒng)， 汽輪機(jī)系統(tǒng)構(gòu)成。再在發(fā)電機(jī)模型中加入各種參數(shù)最后構(gòu)成大的發(fā)電機(jī)系統(tǒng)。其等效圖如圖 所示。 13 圖 發(fā)電機(jī)模型 我們組是實(shí)現(xiàn) 6號(hào)母線的三相短路和兩項(xiàng)短路，用分線工具將單項(xiàng)線分解為三相線路，把三相線路分別接至短路控制其加以控制，控制數(shù)據(jù)見圖，在加上短路時(shí)間控制器實(shí)現(xiàn)對(duì)短路的控制，用于控制短路時(shí)間的長(zhǎng)度，然后再三相線路上分別加上電流表用于測(cè)量短路電流，加上電壓表用于測(cè)量電壓。模型如圖 。 14 圖 短路點(diǎn)的等效模型 如圖所示， FAULTS 作為短路控制器，當(dāng)開關(guān)向其輸入 相應(yīng)的數(shù)值時(shí)（如圖右上方所 示），會(huì)產(chǎn)生不同的短路效果，本實(shí)驗(yàn)只做三相接地短路與兩項(xiàng)短路，所以有開關(guān)輸入數(shù)值 8即可。 TIMED FAULT LOGIC 為時(shí)間控制器件，控制短路時(shí)間，最上方出現(xiàn)連接到 6號(hào)母線，用與母線短路的仿真。 由于線路參數(shù)比較小，且對(duì)于我們此次的 6好母線短路影響不大，所以在構(gòu)建電力系 統(tǒng)時(shí)，將線路參數(shù)省去。 15 4三相接地短路的仿真分析 PSCAD 簡(jiǎn)介 PSCAD/EMTDC 是加拿大馬尼托巴高壓直流研究中心出品的一款力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件 ， PSCAD（ Power Systems Computer Aided Design ） 是用戶界面 ，EMTDC（ Electromagic Transients including DC） 是內(nèi)部程序。 EMTDC 最初代表直流暫態(tài)，是一套基于軟件的電磁暫態(tài)模擬程序。 Dennis Woodford博士于 1976 年在加拿大曼尼托巴水電局開發(fā)完成了 EMTDC 的初版，編寫這個(gè)程序的原因是因?yàn)楫?dāng)時(shí)現(xiàn)存的研究工具不能夠滿足曼尼托巴電力局對(duì)尼爾遜河高壓直流工程進(jìn)行強(qiáng)有力和靈活的研究的要求。自此之后程序被不斷開發(fā)，至今已 被廣泛地應(yīng)用在電力系統(tǒng)許多類型的模擬研究，其中包括交流研究，雷電過(guò)電壓和電力電子學(xué)研究。 EMTDC 開始時(shí)在大型計(jì)算機(jī)上使用。然后在 1986 年被移植到 Unix 系統(tǒng)和以后的 PC 機(jī)上。PSCAD 代表電力系統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)， PSCAD 的開發(fā)成功，使得用戶能更方便地使用 EMTDC 進(jìn)行電力系統(tǒng)分析，使電力系統(tǒng)復(fù)雜部分可視化成為可能，而且軟件可以作為實(shí)時(shí)數(shù)字仿真器的前置端。可模擬任意大小的交直流系統(tǒng)。 PSCAD V1 1988 年首先在阿波羅工作站上使用，然后大約在 1995 年 PSCAD V2 開始應(yīng)用。 PSCAD V3 以 PC Windows 作為平臺(tái)，在 1999 年面世。目前最新版本的是 PSCAD 。用戶可以通過(guò)調(diào)用隨 EMTDC 主程序一起提供的庫(kù)程序模塊或利用用戶自己開發(fā)的元部件模型有效地組裝任何可以想象出的電力系統(tǒng)模型和結(jié)構(gòu)。 EMTDC 的威力之一是可以較為簡(jiǎn)單地模擬復(fù)雜電力系統(tǒng) , 包括直流輸電系統(tǒng)和其相關(guān)的控制系統(tǒng)。采用 PSCAD/EMTDC 進(jìn)行的典型模擬研究包括： (靈活交流輸電系統(tǒng) )元部 件模型 、斷路器操作或雷電沖擊引起的電力系統(tǒng)的過(guò)電壓研究 16 , 如鐵磁振蕩和鐵芯飽和不穩(wěn)定性研究 同步諧振現(xiàn)象 PSCAD/EMTDC 主要進(jìn)行一般的交流電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)研究，進(jìn)行簡(jiǎn)單和復(fù)雜電力系統(tǒng)的故障建模及故障仿 真，分析電力系統(tǒng)故障電磁暫態(tài)過(guò)程。 三相接地短路故障的仿真 短路情況的仿真分析 可以看到系統(tǒng)在三相短路時(shí)其電流的波形如下。 （ 1） A 相 接地 短路波形 圖 圖 A 相短路電壓
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