电力系统横向故障分析实验

1、电力系统基础实验报告电力系统横向故障分析实验 姓名：xxx学号：xxxxx班级：xxxxxx任课老师：xxx实验2 电力系统横向故障分析实验一、实验目的1、 对电力系统各种短路现象的认识；2、 掌握各种短路故障的电压电流分布特点；3、 分析比较仿真运算与手动运算的区别；二、实验内容1各种短路电流实验观察比较各种短路时的三相电流、三相电压；2归纳总结各种短路的特点3仿真运算与手动运算的比较分析三、实验方法和步骤1辐射形网络主接线系统的建立输入参数（系统图如下）：额定电压：220KV；负荷F1：100+j42MVA；负荷处母线电压：17.25V；变压器B1：Un=360MVA，变比=18/242，

2、Uk=14.3，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1；变压器B2：Un=360MVA，变比=220/18，Uk=14.3，Pk=230KW，P0=150KW，I0/In=1；线路L1、L2：长度：100km，电阻：0.04/km，电抗：0.3256/km。发电机：按汽轮机默认参数辐射形网络主接线图其参数设定分别为：（1）、发电机参数设置：变压器B1参数设置：（3）变压器B2参数设置：（4）电压互感器参数设置：（5）电流互感器参数设置：（6）线路参数的设置：（7）负荷参数设置：2短路实验波形分析利用已建立系统，在L2线路上进行故障点设置，当故障距离为80时，分别完成以下内容（记录波

3、形长度最少为故障前2周期，故障后5周期）：（1）设置故障类型为“单相接地短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形；（2）设置故障类型为“两相相间短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形；（3）设置故障类型为“两相接地短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形；（4）设置故障类型为“三相短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录线路始端CT和CVT的波形；（5）根据不同故障情况下电流电压输出波形，归纳各种情况下故障电流电压的特点。单相（a相）接地短路：Ua=0，Ib=Ic=0，复合序网为各序网络的串联， 因此故障相短路相电流为正序

4、网络相电流的3倍。非故障相对地电流为零，故障相对地电压为零， 非故障相对地电压相等，由于X0和X2， 所以其值较正常时升高，其相位差也发生了变化，不再是120，而与X0/X1有关。 两相（b相和c相）相间短路：Ia=0，Ib+Ic=0，Ub=Uc，复合序网为正序和负序网络的串联，由于零序电流没有通路，所以没有零序网络。故障相电流为正序网络电流的3倍，而非故障相电压等于故障前电压，故障相电压只是非故障相电压的一半而且方向相反。 两相（b相和c相）接地短路：Ia=0，Ub=Uc=0，复合序网为三序网络的6并联。故障相电流大小相等，相位差与X2和X0有关，非故障相电压为正序电压的3倍。 三相短路：故

5、障点出三相电压均为零，短路电流各相大小相等，相位仍差120，仍然为对称的，且等于正序电流。3短路故障比较分析利用已建立系统，在L2线路上进行故障点设置，当故障距离为99%时，设置故障类型为“三相短路”，运行仿真，在输出图页上观察记录故障点电压电流的波形。（1） 根据故障后12个周期内波形，计算故障点短路电流周期分量值。答： 从以上图中计算短路电流的计算方法：从相应波形中选取比较完整的两个周期的波形，用鼠标在图中可获得第一个周期内正峰值ipmH,负峰值ipmL,则ipm1=(ipmH ipmL)/2,同理在第二周期可求得ipm2，然后取ipm1和ipm2的平均值作为该波形的峰值，除以即为有效值。

6、如上图所示，取电流周期分量最大值0.75kA，电流周期分量最小值-0.8kA，所以故障点短路电流周期分量值0.7752=0.538A。 （2）手动计算故障点周期电流起始值。所以故障点短路电流周期分量值为解：SB=300MVA，VB=VAV起始暂态电流 冲击电流 短路电流最大有效值 （3）误差分析答：手动计算存在误差：一方面，在等值电路中忽略发电机、变压器和输电线路的电阻，不计输电线的电容，略去了变压器的励磁电流，负荷制作近似估计；另一方面，在标幺参数计算方面在选取各级额定电压作为基准电压时，忽略各元件的额定电压和相应电压等级平均额定电压的区别，认为变压器变比等于其对应侧平均额定电压之比，即所有

7、元件仅用电抗表示，简化了电路但同时也带来了误差，与仿真软件计算相比误差大。四、思考题1.什么叫电力系统的横向故障？是如何分类的？答：常见的三相短路，两相和单相短路通常称为横向故障，它是指网络的节点k（也就是短路点）处出现了相与相之间或相与地之间的不正常接通情况。短路类型常分为三相短路，两相短路，单相接地短路，两相接地短路。2. 电力系统各种短路电流计算时，不计负荷电流与计及负荷电流，结果有什么不同？ 答：短路电流一般比较大，在几KA左右，而负荷电流较短路电流较小，一般为几百安左右，在计算时常被忽略，因此不计负荷电流的结果比计及负荷电流的计算结果小一点。3.计算机仿真模拟各种短路运算与手动进行短路计算有什么区别？各有何特点？答： 手动计算式近似计算，由于负载远小于短路电流，所以在等值计算时忽略负载，忽略线路对地支路的影响，即线路对地电容和