1、 课程设计报告题 目 电力系统课程设计 三相短路故障分析计算课 程 名 称 电力系统课程设计 院 部 名 称 龙蟠学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 M08 电气工程及其自动化学 生 姓 名 学 号 0821113 课程设计地点 C304 课程设计学时 一周 指 导 教 师 朱一纶 金陵科技学院教务处制成绩目录摘要ii一、 基础资料31.电力系统简单结构图 . . . . . . 32.电力系统参数 33 参数数据 .4二、元件参数标幺值的计算及电力系统短路时的等值电路41.发电机电抗标幺值. . . . . .42.负载电抗标幺值 43 变压器电抗标幺值 .44.线路电抗标幺值. .
2、. . . . 45.电动机电抗标幺值 . . . . . 4三、化简等值电路 4四、求出短路点的次暂态电流4五、求出短路点冲击电流和短路功率4六、设计心得. . . . . 20七、参考文献. .21电力系统课程设计三相短路故障分析计算电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。作为电力系统三大计算之一，分析与计算三相短路故障的参数更为重要。设计示例是通过两种不同的方法进行分析与计算三相短路故障的各参数，进一步提高短路故障分析与计算的精度和速度，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择、继电保护等提供重要依据。一、基础资料1电力系统简单结构图电力系统简单结构图如图 1 所示。MT 1T 2
3、 T 2G 2G 2G 16 k V2 0 0 0 k Wcos.8N起动系数为 6 . 5用电负载 （ 电动机 ）(3)KL G J - 1 8 51 0 0 k m1 0 0 k mL G J - 1 5 02 5 M Wcos0.8Ncos0.85N13dX火电厂1 1 0 M W1 0 0 k m L G J - 1 2 01 1 0 k V负载图 1 电力系统简单结构图264dX86jMVAT 32电力系统参数如图 1 所示的系统中 K（3） 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。（1）发电机参数如下：发电机 G1：额定的有功功率 110MW，额定电压 =10.
4、5kV；次暂态电抗标幺值NU=0.264，功率因数 =0.85 。dXNcos发电机 G2：火电厂共两台机组，每台机组参数为额定的有功功率 25MW；额定电压UN=10.5kV；次暂态电抗标幺值 =0.130；额定功率因数 =0.80。dXNcos（2）变压器铭牌参数由参考文献新编工厂电气设备手册中查得。变压器 T1：型号 SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0，变压器额定容量 10MVA，一次电压 110kV，短路损耗 59kW，空载损耗 16.5kW，阻抗电压百分值 UK%=10.5，空载电流百分值I0%=1.0。变压器 T2：型号 SFL7-31.5/110-148-38
5、.5-10.5-0.8，变压器额定容量 31.5MVA，一次电压 110kV，短路损耗 148kW，空载损耗 38.5kW，阻抗电压百分值 UK%=10.5，空载电流百分值 I0%=0.8。变压器 T3：型号 SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9，变压器额定容量 16MVA，一次电压 110kV，短路损耗 86kW，空载损耗 23.5kW，阻抗电压百分值 UK%=10.5，空载电流百分值I0%=0.9。（3）线路参数由参考文献新编工厂电气设备手册中查得。线路 1：钢芯铝绞线 LGJ-120，截面积 120 2，长度为 100，每条线路单位长度的正序电抗 X0（1） =0.4
6、08；每条线路单位长度的对地电容 b0(1)=2.79106 S。对下标的说明 X 0(1)=X 单位长度（正序） ；X 0（2） =X 单位长度（负序） 。线路 2：钢芯铝绞线 LGJ-150，截面积 150 2，长度为 100，每条线路单位长度的正序电抗 X0（1） =0.401；每条线路单位长度的对地电容 b0(1)=2.85106 S。线路 3：钢芯铝绞线 LGJ-185，截面积 185 2，长度为 100，每条线路单位长度的正序电抗 X0（1） =0.394；每条线路单位长度的对地电容 b0(1)=2.90106 S。（4）负载 L：容量为 8j6（MVA） ，负载的电抗标幺值为 ；
7、电动机*LX*2LQU为 2MW，起动系数为 6.5，额定功率因数为 0.86。3参数数据设基准容量 SB=100MVA；基准电压 UB=UavkV。（1）S B的选取是为了计算元件参数标幺值计算方便，取 SB-100MVA，可任意设值但必须唯一值进行分析与计算。（2）U B的选取是根据所设计的题目可知系统电压有 110kV、6kV、10kV，而平均额定电压分别为 115、6.3、10.5kV。平均电压 Uav与线路额定电压相差 5%的原则，故取 UB=Uav。（3） 为次暂态短路电流有效值，短路电流周期分量的时间 t 等于初值（零）时的有I效值。满足产生最大短路电流的三个条件下的最大次暂态短
8、路电流作为计算依据。（4） 为冲击电流，即为短路电流的最大瞬时值（满足产生最大短路电流的三个条件Mi及时间 =0.01s） 。一般取冲击电流 = =2.55 。Kt Mi2KI（5） 为短路电流冲击系数，主要取决于电路衰减时间常数和短路故障的时刻。其M范围为 1 2，高压网络一般冲击系数 =1.8。 二元件参数标幺值的计算及电力系统短路时的等值电路 （1）发电机电抗标幺值公式NBGPS10%Xcos式中 发电机电抗百分数，由发电机铭牌参数的 ；%XG %X10G“d已设定的基准容量（基值功率） ， ；BS AMV发电机的额定有功功率，MWNP发电机额定有功功率因数。cos发电机电抗标幺值由公式
9、得;10.264X=.0/852.130X=.465/8（2）负载电抗标幺值公式L2LQSU式中 U元件所在网络的电压标幺值；负载容量标幺值；LS负载无功功率标幺值。Q负载电抗标幺值由公式得 916X/0（3）变压器电抗标幺值公式NTBKTS10%U变压器中主要指电抗，因其电抗 ，即 可忽略，由变压器电抗有名值推RX出变压器电抗标幺值为公式10USKNT2BT式中 %变压器阻抗电压百分数；KU基准容量，MV ABS、 变压器铭牌参数给定额定容量，MV A、额定电压，kV；NTSU基准电压 取平均电压 ，kV。BBavU变压器电抗值标幺值由公式得； ；310.5X.6410.5X.3510.X.
10、5（4）线路电抗标幺值公式lx02BWUS式中 线路单位长度电抗；0x线路长度，km；l基准容量，MV A；BS输电线路额定平均电压，基准电压 ，kV。UavUB输电线路的等值电路中有四个参数，一般电抗 ，故 0。由于不做特WRX殊说明，故电导、电纳一般不计，故而只求电抗标幺值。线路电抗标幺值由公式 得 5； ；60.4810X.3970.410.35841.285（5）电动机电抗标幺值（近似值）cos 公式NBMLPS6.51X式中 设定的基准容量，MV A；BS电动机额定的有功功率，MW；NPcos 电动机额定有功功率因数。电动机电抗标幺值由公式得10X6.26.5/.8三、化简等值电路1
11、36X0.24.560.391.6224（ +） =（ 1+） =71358.98.479X 036 0315127/ .264810.36.171X+74.9考虑电动机的影响后，短路点的等值电抗为 KX170KX.69.20.94+四、求出短路点的次暂态短路电流短路次暂态电流标幺值（ ）*I（取 ）*EIKX1（kA） 公式基准容B*SI3U量 ；基准电压 (kV)。10MVABSav短路次暂态电流标幺值 K1I.06X.94短路次暂态电流有名值 BS1I=.9.2(kA)3U3五、求出短路点的冲击电流、短路功率1.冲击电流（ ）的计算Mi 0.1/T 2KI2eI2Iic（ +） 8（kA） 公式M2.5Ii冲击电流 .923.51kA（ ）2.短路容量 的计算KS（ ） 公式 B*BI3UIMAV短路功率 Kav36.92105.4()S六、设计小结七、参考文献1 于永源等编.电力系统分析.北京：中国电力出版社， 2007
