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电力系统分析 课程设计报告 专业班级： 电气116班 学生学号： 3110421175 学生姓名： 刘万成 指导教师： 段建东教授 平时表现(10%) 验收答辩(50%) 设计报告(40%) 总评成绩 2014 年 秋季 学期 起止时间：2015年1月5日至2015年1月16日 目 录 设计目的………………………. ……………………..…..2 设计任务………………………. …………………...…….2 基础理论 3.1不对称短路故障概述……………………….……….……2 3.2不对称短路的计算条件及近似……………………………3 3.3系统标幺值计算………………………………….………3 3.4不对称短路的计算方法 3.4.1对称分量法………………………. ……………….4 3.4.2简单不对称短路计算步骤…………………………..4 3.4.3正序等效定则………………………………….…..4 3.4.4节点导纳矩阵的计算方法………………….….……7 程序设计 4.1计算程序原理………………………………….………..8 4.2变量说明………………………………………….…….9 4.3程序流程图.………………………………………..……9 算例分析………………………. …………………..…….11 收获建议………………………. …………………..…….14 附件一：程序源代码………………………………………………………..16 附件二：系统算例…………………………………………………………..31 附件三：输出结果…………………………………………………………..32 附件四：参考文献…………………………………………….…………….42 设计目的 加深理解并巩固电力系统基础知识； 掌握电力输电、配电系统的计算方法； 熟悉电力系统计算程序基本编写过程； 为今后从事与电力系统相关的设计、运行、管理及科学研究工作打下良好的基础。 设计任务 掌握电力系统不对称短路计算，理解专业理论、计算机算法； 用MATLAB或C语言编写一个计算程序并调试通过； 分别对教材例题与数个标准测试系统（IEEE节点系统）解出算例结果并分析。 基础理论 3.1不对称短路故障的概述 在电力系统运行过程中，时常发生故障，其中大多数是短路故障。所谓短路：是指电力系统正常运行情况以外的相与相或相与地（或中性点）之间的连接。除中性点外，相与相或相与地之间都是绝缘的。电力系统可分为三相短路，单相短路，两相短路和两相接地短路等。三相短路的三相回路依然是对称的，故称为对称短路，其他的几种短路的三相回路均不对称，故称为不对称短路。电力系统运行经验表明，单相短路占大多数。 产生短路的主要原因是电气设备载流量部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏，主要表现在如下几个方面：①元器件损坏，例如绝缘材料的老化，设计，安装及维护不良所带来的设备缺陷发展正短路；②气象条件恶化，例如雷电造成的闪络放电，架空线路由于大风或冰雪灾害引起杆塔倒塌；③违规操作，例如运行人员在线路检修后未拆除地线就加电压。 不对称短路故障会引起很大的危害，主要表现在以下几个方面：①短路回路中的短路电流值大大增加，电流的热效应会引起导体或其绝缘的损害；另一方面；导体也会受到很大的电动力的冲击；②短路还会引起电网中电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降得最多，结果可能使部分用户的供电受到破坏；③破坏了系统的稳定性；④不对称短路所引起的不平衡电流产生的不平衡磁通，造成对通信系统的干扰，甚至危及设备和人身安全。 短路问题是电力技术方面的基本问题之一。短路计算用于合理选择电气接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体、确定限制短路电流的措施、在电力系统中合理地配置各种继电保护并整定其参数等。实际电力系统中的短路故障大多数是不对称的，为了保证电力系统和它的各种电气设备的安全运行，必须进行各种不对称故障的分析和计算。 3.2不对称短路的计算条件和近似 （1）故障前，正常情况下系统视为空载； （2）故障点正常运行电压Uf=1，省去潮流计算； （3）系统中所有变压器均为Yd11接线； （4）不计各元件的电阻，即R=0； （5）各元件的正序和负序电抗相等，即X1=X2； （6）不计线路电容电流的影响； （7）系统三相参数相同； 3.3系统元件标幺值计算 先选取基准值则主要元件的标幺值计算公式如下： 发电机： 变压器： 输电线路： 电抗器： 3.4不对称短路的计算方法 3.