毕业论文 matlab仿真 电力系统短路故障分析

中国石油大学胜利学院本科毕业设计（论文）

I\f?1?x?1111?x1x2?11? （3-8） x1x2式中x?为电网对短路点的等值阻抗。这种方法当然具有一般的意义，即电网中任一点的短路电流交流分量初始值等于该点短路前的开路电压除以电网对该点的等值阻抗（该点向电网看进去的等值阻抗，也可以用戴维南定理求得），这时

??。 发电机电抗为xd 如果是经过阻抗Zf后发生短路，则短路点电流为：

If??\Uf|0| （3－9）

jx??Zf?

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第四章 短路系统的调试与仿真

4.1仿真模型的设计与实现

4.1.1 实例分析

恒定电压源电路模型如图4-1所示。使用理想三相电压源作为电路的供电电源；使用分布参数输电线路作为输电线路，输电线line1的长度为10km，输电线路line2的长度为10km；使用三相电路短路故障发生器进行不同类型的短路。电压源为Y接类型，输电线路line2端为中性点接地。拟定仿真的电力系统如图所示,使用理想三相电压源作为电路的电源,电压源为Y型连接,中性点不接地;使用分布参数输电线作为输电线路,两条输电线路的参数设置相同,Line1 末端为中性点接地; 使用三相短路故障发生器使电路发生短路故障。

图4-1 仿真模型的设计与实现

4.1.2 仿真参数设置

当电路图设计完成后，对其进行仿真，达到观察短路接地电路中暂态变化情况。 （1） 在设置的三相电路短路故障发生器，将接地短路时间设置为0.02。根据

接地短路发生时间设置仿真参数。

（2） 在电路图的菜单选项中，选择仿真菜单，激活仿真参数命令，弹出参数对

话框。

根据对暂态过程时间估算，对仿真参数进行如下设置：

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三相电源：电压初始相位为0，频率为默认50Hz不变，Y型接法 输电线路：线路长度10Km，其余参数保持为默认值不变。 三相短路故障发生器：A相接地短路，0.02s发生短路

仿真参数的设置：起始时间为0.02s，变步长，MATLAB 针对刚性系统提供了ode15 s，ode23 s，ode23 t 与ode23 tb 等算法。本文采用ode23算法。

4.2 仿真结果分析

4.2.1 单相短路故障波形(A相为绿线、B为红、C为蓝，A相发生短路故障)

图4-2 短路时系统各相电压 图4-3 短路时系统各相电流

图4-4 短路时故障点A相电压 图4-5 短路时故障点A相电流

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图4-6 短路时故障点各相电压对比 图4-7 短路时故障点各相电流对比

对于中性点不接地系统当发生单相接地短路时，系统A相电压变为零，其他相电压变为原来对地电压的1.732倍，系统三相电流基本不发生变化；故障点A相对地电压变为零（完全接地），非故障相相对地电压升高1.732倍（线电压），故障点A相电流瞬间增大，然后慢慢变小最终消失，其他非故障相电流不变。 4.2.2 相间短路故障波形(A相为绿线、B为红、C为蓝，A、B相发生短路故障)

图4-8 短路时系统各相电压 图4-9 短路时系统各相电流

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