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电力系统课程设计 《不对称故障分析与计算的程序设计》 电力系统发生不对称短路故障的可能性是最大的，本课题要求通过对电力系统分析不对称短路故障进行分析与计算，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择和继电保护等提供重要的依据。 设计原则 必须遵守国家有关电气的标准规范。 必须严格遵守国家的有关法律、法规、标准。 满足电力系统的基本要求（电能质量、可靠性、经济性、负荷等级） 必须从整个地区的电能分配、规划出发，确定整体设计方案。 设计目的 通过课程设计进一步提高学生的收集资料、专业制图、综述撰写的能力，培养理论与实际应用结合的能力，开发独立思考的能力，寻找并解决工程实际问题的能力，为以后的毕业设计与实际工作打下坚实的基础。 三、基础资料 1、电力系统简单结构图如图1所示。 图1 电力系统结构图 在K点发生不对称短路，系统各元件标幺值参数如下：（为简洁，不加下标*） 发电机G1和G2：Sn=120MVA，Un=10.5kV，次暂态电动势标幺值1.67，次暂态电抗标幺值0.9，负序电抗标幺值0.45； 变压器T1：Sn=60MVA，UK%=10.5 变压器T2：Sn=60MVA，UK%=10.5 线路L=105km，单位长度电抗x1= 0.4Ω/km，x0=3 x1, 负荷L1：Sn=60MVA，X1=1.2，X2=0.35 负荷L2：Sn=40MVA，X1=1.2，X2=0.35 取SB=120MVA和UB为所在级平均额定电压。 四、设计任务 1、各元件参数标幺值的计算，并画电力系统短路时的等值电路。 （1）、进行电力系统计算时，采用没有单位的阻抗、导纳、电压、电流、功率等的相对值进行运算，成为标幺制。标幺值得定义为： （2）、在作整个电力系统的等值网络图时，必须将其不同电压级的各元件参数阻抗、导纳以及相应的电压、电流归算至同一电压等级—基本级。而基本级一般电力系统中取最高电压级。有名值归算时按下式计算 （3）、电力元件参数标幺值计算。取。 （1） 变压器T1电抗标幺值，变压器中主要是指电抗，因其电抗，即忽略，由变压器电抗有名值推出其标幺值为 同理变压器T2阻抗标幺值 式中——变压器阻抗电压百分数； ——基准容量，; 、——变压器铭牌参数给定额定容量，、额定电压，； ——基准电压取平均电压， （2）发电机电抗标幺值 式中——发电机铭牌参数给定电抗； ——基准容量，； ——发电机额定容量， ——发电机额定有功功率因数。 （3）线路电抗标幺值为 式中——线路单位长度电抗，； ——线路长度，； ——基准容量，； ——输电线路额定平均电压，基准电压，。 （4）负载电抗标幺值 式中——元件所在网络的电压标幺值； ——负载容量标幺值； ——负载无功功率标幺值； 2、各序电抗标幺值计算 选择110kV为电压基本级进行归算 （1）发电机： 正序发电机电抗标幺值 正序电抗标幺值等于负序电抗标幺值等于零序电抗标幺值，即。 正序发电机电动势标幺值 （2）变压器T1、T2： 正序变压器电抗标幺值 正序电抗标幺值等于负序电抗标幺值等于零序电抗标幺值，即。 (3)负载L1、L2： 正序负载电抗标幺值 负序负载电抗标幺值 (4)负载L2： 正序负载电抗标幺值 负序负载电抗标幺值 （5）线路： 正序线路电抗标幺值 负序线路电抗标幺值 零序线路电抗标幺值 归算到110KV基本级上三序图 3、等值化简电路 (1)、由各元件正序电抗标幺值等效原理的：X1、X2并联再和X3、X4串联得X7(1);X5与X6串联得X8（1）。 正序简化图 （2）、负序电抗标幺值简化电路：X1、X2并联再和X3、X4串联得X7(2);X5与X6串联得X8（2）。 负序简化图 （3）、零序电抗标幺值简化电路： X3、X4串联得X7(0)。 零序简化图 4、当K处发生单相直接接地短路 三序等值电路图 假设a相短路边界条件为 用变换求出三序关系 得出， 因为是直接接地的所以 a相短路电流，， 5、当K处发生两相直接接地短路 三序等值电路图 假设b相c相接地短路边界条件为 A相零序电压的标幺值 a相正序电流标幺值 短路点故障相的电流为 设计小结与体会 本设计通过对不对称短路故障的分析，提出了针对三相接地短路的设计方案，并对三相接地短路时时的各种短路故障的对称电路进行了分析比较，从中得出最终的设计结果。针对本次设计，我学会了运用我学过的理论知识来进行对各种电路故障的分析，但同时我也发现了我的不足之处，对于真一门课程，我的学习并不深入，因此在设计时，依旧存在着很多的问题，例如等值电路图的化简一类的，因此，针对本次课程设计我更加发现了学习好一门课程的重要性，只有深入了解的学习，才能更好的对课程设计时