电力系统三相短路计算

辽宁工程技术大学

电力系统分析 综合训练三

设 计 题 目 电力系统三相短路计算 指 导 教 师 刘健辰 院（系、部） 电气与控制工程学院

专 业 班 级 电网13-1

学 号 **********

姓 名 苏小平 日 期 2016/05/31

智能电网系综合训练标准评分模板

综合设计成绩评定表 学期 专业 课程名称 设计题目 2015/2016第2学期 电力系统分析 电力系统三相短路计算 评定 不合格 不能独立完成设计 迟交 评定 姓名 班级 成绩 合格 评分项目 设1.独立工作能力 独立完成设计 计表2.上交设计时间 按时 现 设计思路清晰，结构方案良好，设计3.设计内容 参数选择正确，条设理清楚，内容完整，计结果正确 说明4.设计书写、字规范、整洁、有条书 体、排版 理，排版很好 设计思路不清晰，结构方案不合理，关键设计参数选择有错 误，调理清楚，内容不完整，有明显错误 不规范、不整洁、无条理，排版有问题很 大 5.封面、目录、完整 不完整 参考文献 6.绘图效果 满足要求 很差 图7.布局 合理 布局混乱 纸 8.绘图工程标准 符合标准 不符合标准 答回答基本正确或正9.回答问题 回答不正确 辩 确 总评定 评定说明： （1）不合格标准 1）设计说明书不合格否决制，即3、4两项达不到要求，不予合格； 2）9项评分标准中，有6项达不到要求，不予合格。 （2）合格标准 除设计说明书的3、4、5项必须满足要求外，其余6项，至少有4项满足要求，给予合格。 （3）请在评定栏里打“√”评定，若全部满足要求，不必分项评定，只需在总评定中打“√”即可，最后给出最终成绩，并签字。 最终成绩： 评定教师签字：

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 姓名 苏小平 电网13-1班数据 L1 L2 150 160 170 180 190 140 155 165 175 185 195 145 150 160 170 180 190 140 155 165 175 185 195 145 150

115 125 135 115 125 135 115 125 135 115 125 135 115 125 135 115 125 135 115 125 135 115 125 135 115 L3 6 7 8 6 7 8 6 7 8 6 7 8 6 7 8 6 7 8 6 6 7 8 6 7 8

目录

一、单线图 ................................................................................................................................................... 1 二、节点三相短路情况 ............................................................................................................................... 1 三、线路中间（50%）三相短路情况 ........................................................................................................ 3 四、手工计算母线C发生三相短路 .......................................................................................................... 4 五、计算结果对比分析 ............................................................................................................................... 5

一、单线图：

二、节点三相短路情况：

A 母线发生三相短路时

表一

节点 相电压 相电压 相电压 相角 相角 名称 A B C A B

相角 电 流

C （A）

相 位

(度)

a 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 40517.8 -89.68

B母线发生三相短路时

表二

节点 相电压 相电压 相电压 相角 名称 A B C A

0.3858 0.3858 0.3858 -1.27 a

0 0 0 0 b C母线发生三相短路时

表三

节点 名称 a b c

1

相角 B

-121.27 0 相角 C

118.73 0 电 流 （A）

1050.46 相 位 (度)

-88.66 相电压 A 0.59407 0.35291 0 相电压 B 0.59407 0.35291 0 相电压 相角 相角 相角 C A B C 0.59407 -5.22 -125.22 114.78 0.35291 -13.49 -133.49 106.51 0 0 0 0

电 流

（A）

759.569 相 位 (度)

-81.33

D母线发生三相短路时

表四

节点 相电压 名称 A

0.59713 a

0.3595 b

0.0187 c

0 d

相电压

B 0.59713 0.3595 0.0187 0

相电压 C 0.59713 0.3595 0.0187 0

相角 相角 相角 A B C -5.86 -125.86 114.14 -15.16 -135.16 104.84 -79.24 160.76 40.76 0 0 0 表五

节点 名称 a b c d e

相电压 A 0.82014 0.72914 0.57576 0.57076 0

相电压 B 0.82014 0.72914 0.57576 0.57076 0

相电压 C 0.82014 0.72914 0.57576 0.57076 0

相角 相角 相角 A B C -4.74 -124.74 115.26 -8.84 -128.84 111.16 -11.84 -131.84 108.16 -11.13 -131.13 108.87 0 0 0

电 流

（A）

712.053

相 位 (度)

-68.13

电 流 （A）

1376.37

相 位 (度)

-80.30

E母线发生三相短路时

F母线发生三相短路时

表六

节点 名称 a b c d e f

2

相电压 A 0.8669 0.80534 0.7009 0.69864 0.32119 0 相电压 B 0.8669 0.80534 0.7009 0.69864 0.32119 0 相电压 相角 C A 0.8669 -2.29 0.80534 -4.12 0.7009 -4.29 0.69864 -3.83 0.32119 12.69 0 0

相角

B

-122.29 -124.12 -124.29 -123.83 -107.31 0

相角 C

117.71 115.88 115.71 116.17 132.69 0

电 流 （A）

5049.09 相 位 (度)

-74.02

G母线发生三相短路时

表七

节点 名称 a b c d e f g 相电压 A 1.13296 1.12853 1.12759 1.11525 1.02207 0.97712 0 相电压 B 0.80259 0.823 0.82296 0.78049 0.85873 0.85877 1.07657 相电压 相角 C A 1.14765 7.56 1.17028 6.45 1.17024 6.47 1.11621 8.36 1.18296 4.78 1.18302 2.21 1.32322 0 相角 B

-119.22 -120.03 -120.05 -118.99 -122.11 -122.11 -136.58 相角 C

109.63 109.3 109.28 109.85 110.77 110.77 124.27 电 流 （A）

997.962 相 位 (度)

-38.34

三、线路中间（50%）三相短路情况： （1）线路bc之间三相短路：

表八

节点 名称 a b c d e f g

相电压 A 0.11016 0.05987 0.02388 0.02388 0.02388 0.02388 0.02187

相电压 B 1.91521 1.93706 1.94811 1.94811 1.94811 1.94811 1.76673

相电压 C 1.94255 1.96593 1.98393 1.98393 1.98393 1.98393 1.76856

相角 A 165.58 156.48 156.28 156.28 156.28 156.28 180

相角 B

-154.25 -154.66 -155.08 -155.08 -155.08 -155.08 180

相角 C

152.65 152.99 153.06 153.06 153.06 153.06 180

电 流 （A）

218.509 相 位 (度)

88.59

（2）线路de之间三相短路：

表九

节点 名称 a b c d e f g

3

相电压 A 0.77451 0.62597 0.40215 0.39525 0.00535 0.00535 0.00449 相电压 B 0.77451 0.62597 0.40215 0.39525 0.00535 0.00535 0.00476 相电压 C 0.77451 0.62597 0.40215 0.39525 0.00535 0.00535 0.00027 相角 相角 相角 A B C -5.76 -125.76 114.24 -11.34 -131.34 108.66 -15.79 -135.79 104.21 -14.36 -134.36 105.64 -32.94 -152.94 87.06 -32.94 -152.94 87.06 0 180 0

电 流

（A）

908.047 相 位 (度)

-71.61

（3）线路fg之间三相短路：

表十

节点 名称 a b c d e f g

相电压 A 1.59875 1.59875 1.59875 1.59875 1.59875 1.59875 1.59704

相电压 B 0.90903 0.88453 0.84581 0.8446 0.7082 0.6177 0.09555

相电压 相角 C A 0.76631 -2.64 0.74595 -2.64 0.71045 -2.64 0.70884 -2.64 0.57882 -2.64 0.51476 -2.64 0.09555 0

相角

B -85.61 -86.53 -87.06 -86.94 -87.12 -92.27 0

相角 C 80.87 79.37 78 78.11 74.42 65.25 0

电 流 （A）

1701.91

相 位 (度)

-143.03

四、手工计算母线C发生三相短路

E''

*XG

*XT1

*XL1

选取E\"1。09 系统电抗标么值

*XG0.13SB1000.130.0871SN1200.8

变压器电抗标么值

*XT1US%SB13.13100•0.08753100SN100150

线路电抗标么值

*XLX0L•SB1000.4151600.12552 22UB230

4

求得：

E\"1.09I*3.632 **XGXTXL0.30015\"*

短路点的起始次暂态电流

IBSB1000.251 3•UB3230\"I\"fI*•IB3.6320.2510.911KA

短路点的冲击电流

按故障点位置，发电机的冲击系数取为1.8

\"iim2(I*•IB•KimG1)23.6320.2511.82.32KA

五、计算结果对比分析

电力系统采用近似计算方法，在以下两种假设上进行：

（1）在元件模型方面，忽略发电机、变压器和输电线路的电阻，不计输电线路的电容，略去变压器的励磁电流，负荷忽略不计或者只作近似估计。

（2）在标么参数计算方面，选取各级平均额定电压为基准电压时，忽略各元件的额定电压和相应电压级平均额定电压的差别，认为变压器变比等于其对应侧平均额定电压之比，即所有变压器的标么变比均为1.

手工计算所得的短路点起始次暂态电流为911A.然而运用软件仿真计算的短路电流为759 A。相比较而言，手工计算所得短路电流值略大于软件模拟仿真值。

5