兩相接地故障的計(jì)算論（Word）

1、0 / 25目錄目錄1 前言前言.11.1、 短路及原因短路及原因.11.2、 短路的類型及危害短路的類型及危害.11.3、 短路計(jì)算的目的短路計(jì)算的目的.22 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型.42.1、 兩相短路接地兩相短路接地.42.2、 正序等效定則正序等效定則.63 簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算方法簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算方法.83.1 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)的制定電力系統(tǒng)各序網(wǎng)的制定.83.1.1 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò).83.1.2 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò).93.1.3 零序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò).93.2 兩相短路接地故障的計(jì)算方法兩相短路接地故障的計(jì)算方法.93.3 利用利用 MATLAB 編寫(xiě)不對(duì)稱短路計(jì)算的程

2、序編寫(xiě)不對(duì)稱短路計(jì)算的程序.104 算例算例.154.1 算例一算例一.154.2 算例二算例二.175 總結(jié)總結(jié).195.1、設(shè)計(jì)小結(jié)、設(shè)計(jì)小結(jié).195.2、致謝、致謝.19參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn).201 1 前言前言1.11.1、 短路短路及原因及原因短路是電力系統(tǒng)的嚴(yán)重故障。所謂短路是指一切不正常的相與相之間或相與地（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。產(chǎn)生短路的原因很多，主要有如下幾個(gè)方面：（1）元件損壞，例如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來(lái)的設(shè)備缺陷發(fā)展成短路等；（2）氣象條件惡化，例如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等；（3）違規(guī)操作

3、，例如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等；（4）其它，例如挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。1.21.2、 短路的類型及短路的類型及危害危害在三相系統(tǒng)中發(fā)生的短路有 4 種基本類型：三相短路，兩相短路，單相對(duì)地短路和兩相對(duì)地短路。其中，除三相短路時(shí)，三相回路依舊對(duì)稱，因而又稱對(duì)稱短路外，其余三類均屬不對(duì)稱短路。在中性點(diǎn)接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，以一相對(duì)地的短路故障最多，約占全部故障的 90。在中性點(diǎn)非直接接地的電力網(wǎng)絡(luò)中，短路故障主要是各種相間短路。電力系統(tǒng)的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)表明，在各種類型的短路中，單相短路占大多數(shù)，兩相短路較少，三相短路的機(jī)會(huì)最少，三相短路雖然很少發(fā)生，

4、但情況較嚴(yán)重，應(yīng)給以足夠的重視。況且，從短路計(jì)算方法來(lái)看，一切不對(duì)稱短路的計(jì)算，在采用對(duì)稱分量法后，都?xì)w結(jié)為對(duì)稱短路的計(jì)算。因此，對(duì)三相短路的研究是有其重要意義的。各種短路的示意圖和代表符號(hào)列于表 1-1。隨著短路類型、發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同，短路的后果可能只破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。短路的危險(xiǎn)后果一般有以下的幾個(gè)方面：(1)短路故障使短路點(diǎn)附近的支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，可能使導(dǎo)體和它們的支架遭到破壞。(2)短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，設(shè)備可能過(guò)熱以致?lián)p壞。(3)短路時(shí)系統(tǒng)電壓大幅度下

5、降，對(duì)用戶影響很大，系統(tǒng)中最主要的電力負(fù)荷是異步電動(dòng)機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比，電壓下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小，轉(zhuǎn)速隨之下降，當(dāng)電壓太幅度下降時(shí)，電動(dòng)機(jī)甚至可能停轉(zhuǎn)，造成產(chǎn)品報(bào)廢，設(shè)備損壞等嚴(yán)重后果。(4)當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，井列運(yùn)行的發(fā)電廠可能失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大片地區(qū)停電。這是短路故障的最嚴(yán)重后果。(5)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，不平衡電流能產(chǎn)生足夠的磁通在部近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動(dòng)勢(shì)，這對(duì)于架設(shè)在高壓電力線路附近的通訊線路或鐵道訊號(hào)系統(tǒng)等會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。表 1-1 各種短路的示意圖和代表符號(hào)1.31.3、 短路計(jì)算的目的短路計(jì)算的目的 在電力

6、系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)和運(yùn)行中，短路計(jì)算是解決一系列技術(shù)問(wèn)題所不可缺少的基本計(jì)算，這些問(wèn)題主要是：(1)選擇有足夠機(jī)械穩(wěn)定度和熱穩(wěn)定度的電氣設(shè)備，例如斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等，必須以短路計(jì)算作為依據(jù)。這里包括計(jì)算沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)定度；計(jì)算若干時(shí)刻的短路電流周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計(jì)算指定時(shí)刻的短路電流有效值以校驗(yàn)斷路器的斷流能力等。(2)為了合理地配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裴置并正確整定其參數(shù)，必須對(duì)電力網(wǎng)中發(fā)生的各種短路進(jìn)行計(jì)算和分析。在這些計(jì)算中不但要知道故障支路中的電流值，還必須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。有時(shí)還要知道系統(tǒng)中某些節(jié)點(diǎn)的電壓值。(3)在設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠

7、和電力系統(tǒng)電氣主接線時(shí)，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計(jì)算。 (4)進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路時(shí)用戶工作的影響等，也包含有一部分短路計(jì)算的內(nèi)容。 此外，確定輸電或路對(duì)通訊的干擾，對(duì)己發(fā)生故障進(jìn)行分析，都必須進(jìn)行短路計(jì)算。 在實(shí)際工作中，根據(jù)一定的任務(wù)進(jìn)行短路計(jì)算時(shí)，必須首先確定計(jì)算條件 。所謂計(jì)算條件，一般包括，短路發(fā)生時(shí)系統(tǒng)的運(yùn)行方式，短路的類型和發(fā)生地點(diǎn)，以及短路發(fā)生后所采取的措施等。從短路計(jì)算的角度來(lái)看，系統(tǒng)運(yùn)行方式指的是系統(tǒng)中投入運(yùn)行發(fā)電、變電、輸電、用電的設(shè)備的多少以及它們之間相互聯(lián)接的情況，計(jì)算不對(duì)稱短路時(shí)，還應(yīng)包

8、括中性點(diǎn)的運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)于不同的計(jì)算目的，所采用的計(jì)算條件是不同的。abcf bf cVf c=0Vf b=02 2 數(shù)學(xué)模型數(shù)學(xué)模型2.12.1、 兩相短路接地兩相短路接地兩相短路接地時(shí)故障點(diǎn)的情況示于圖 2-1。故障處的三個(gè)邊界條件為 0,0,02 1fafbfcIVV這些條件同單相短路的邊界條件極為相似，只要把單相短路邊界條件式中的電流換為電壓，電壓換為電流就是了。用序量表示的邊界條件為 120120022fafafafafafaIIIVVV根據(jù)邊界條件組成的兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)示于圖2-2。 由圖可得 01120021202012020120120=23ffafffffffffafaf

9、ffffffafafffffffffafafafaffffVIj XXXXIIXXXIIXXXXVVVjIXX 短路點(diǎn)故障相的電流為圖 2-1 兩相短路接地圖 2-2 兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng) 2022120120220212012024fffffbfafafafafffffffffcfafafafaffffXaXIa IaIIaIXXXa XIaIa IIaIXX根據(jù)上式可以求得兩相短路接地時(shí)故障相電流的絕對(duì)值為 201,112203 125ffffffbfcfaffffXXIIIIXX短路點(diǎn)非故障相電壓為 2011203326fffffafafaffffXXVVjIXX圖 2-3 表示兩相短

10、路接地時(shí)故障點(diǎn)的電流和電壓相量圖，作圖時(shí)，仍以正序電流作為參考相量 ，和同)的方向相反。 a 相三個(gè) 1faI 2faI 0faI 1faI序電壓都相等，且比超前。 1faI90令圖 2-3 兩相短路接地時(shí)短路處電流電壓向量圖 201,12203 127ffffffffXXmXX則 1,11,11ffaImI的數(shù)值與比值/有關(guān)。當(dāng)比值為 0 或時(shí)，；當(dāng) 1,1m 0ffX 2ffX 1,13m時(shí)，?？梢?jiàn)的變化范圍有限。 02ffffXX 1,11.5m 1,1m 1,11.53m 兩故障相電流相量之間的夾角也與比值/有關(guān)。當(dāng)0 時(shí)， 0ffX 2ffX 0ffX，其夾角。當(dāng)時(shí)， 15013jf

11、bfaIIe 15013jfcfaIIe160 0ffX即為兩相短路，與反相。fbIfcI2.22.2、 正序等效定則正序等效定則可以把三種簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路時(shí)短路電流正序分量統(tǒng)一寫(xiě)成 01128nffanffVIj XX式中，表示附加電抗，其值隨短路的形式不同而不同，上角標(biāo)（n）是 nX代表短路類型的符號(hào)。上式表明一個(gè)很重要的概念：在簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的情況下，短路點(diǎn)電流的正序分量，與在短路點(diǎn)每一相中加入附加電抗而發(fā)生三相短路是的電流相 nX等，這就是正序等效定則。此外，從短路點(diǎn)故障相電流的算式可以看出，短路電流的絕對(duì)值與它的正序分量的絕對(duì)值成正比，即 129nnnffaImI式中，為比例系數(shù)，其值

12、視短路種類而異。 nm 各種簡(jiǎn)單短路時(shí)的和列于表 2-1。 nX nm根據(jù)以上的討論，可以得到一個(gè)結(jié)論：簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路電流的計(jì)算，歸根表 2-1 簡(jiǎn)單短路時(shí)的和 nX nm結(jié)底，不外乎先求出系統(tǒng)對(duì)短路點(diǎn)的負(fù)序和零序輸人電抗和，再根據(jù)短路的不同類型組成附加電抗，將它接人短路 2ffX 0ffX nX點(diǎn)，然后就像計(jì)算三相短路一樣，算出短路點(diǎn)的正序電流。所以，三相短路電流的各種計(jì)算方法也適用于計(jì)算不對(duì)稱短路。運(yùn)用正序等效定則計(jì)算不對(duì)稱短路的步驟如下：電力系統(tǒng)元件各序參數(shù)的計(jì)算。計(jì)算正常運(yùn)行情況，求出各電源的次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)或短路點(diǎn)短路前瞬間E正常工作電壓（或稱短路點(diǎn)開(kāi)路電壓） 。如果采取近似計(jì)算，這一步

13、可以 0aU省略，而直接取的標(biāo)幺值為 1。 0aU制定不對(duì)稱短路時(shí)的正、負(fù)、零序等值網(wǎng)絡(luò)，從而求出、 1ffX 2ffX及附加阻抗。 0ffX nX將串聯(lián)在正序網(wǎng)絡(luò)的短路點(diǎn)之后，然后用式 5-1 以計(jì)算三相短路的 nX方法，計(jì)算后發(fā)生三相短路的電流。該電流就是不對(duì)稱短路時(shí)短路點(diǎn)的正 nX序電流。 1faI根據(jù)各序電流間的關(guān)系求取負(fù)序和零序電流、并可求取各序電 2faI 0faI壓、。 1aU 2aU 0aU用對(duì)稱分量法，將短路點(diǎn)各序電壓、電流變換為短路點(diǎn)的不對(duì)稱三相電壓和三相電流。也可以用式 2-9 直接求取短路點(diǎn)故障電流的絕對(duì)值。3 3 簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路故障的計(jì)算機(jī)計(jì)算方法簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路故障的

14、計(jì)算機(jī)計(jì)算方法3.13.1 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)電力系統(tǒng)各序網(wǎng)的制定的制定 一個(gè)有 n 個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)，除代表故障的電路外，系統(tǒng)本身是三相阻抗對(duì)稱的，這樣，n 個(gè)節(jié)點(diǎn)的電力系統(tǒng)可以用三個(gè)互相獨(dú)立的序網(wǎng)來(lái)代表。3.1.13.1.1 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)就是通常計(jì)算對(duì)稱短路時(shí)所用的等值網(wǎng)絡(luò)，除中性點(diǎn)接地阻抗、空載線路(不計(jì)導(dǎo)納)以及空載變壓器(不計(jì)勵(lì)磁電流)外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中，并且用相應(yīng)的正序參數(shù)和等值電路表示。所有同步發(fā)電機(jī)和調(diào)相機(jī)，以及個(gè)別的必須用等值電源支路表示的綜合負(fù)荷，都是正序網(wǎng)絡(luò)中的電源。此外，必須在短路點(diǎn)引人代替故障條件的不對(duì)稱電源中的正序分量。正序網(wǎng)絡(luò)中的短路點(diǎn)

15、用表示，零電位點(diǎn)用表示。從即故障端口看正序1f1o1 1f o網(wǎng)絡(luò)，它是一個(gè)有源網(wǎng)絡(luò)，可以用戴維南定理化成圖 3-1(a)的形式。根據(jù)圖中所標(biāo)各序電流的正方向，正序網(wǎng)絡(luò)的阻抗型矩陣方程可以寫(xiě)成 101 11 11111211 11 1202 12112212 12 12 11121111011211110aaaknaaknakkkkknkakakkkkknnanaVVIZZZZVVZZZZIZZZZVVZZZZVV113 1kanaII式中右邊第一項(xiàng)代表各節(jié)點(diǎn)開(kāi)路電壓。上式可以寫(xiě)成依次為(a)正序網(wǎng)絡(luò)、(b)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)、(c)零序網(wǎng)絡(luò) 11132eqfafaVEZ I式中下標(biāo)代表相序號(hào)，即表示各

16、節(jié)點(diǎn)開(kāi)路電壓的列陣。3.1.23.1.2 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序電流能流通的元件與正序電流的相同，但所有電流的負(fù)序電勢(shì)為零。因此，把正序網(wǎng)絡(luò)中各元件的參數(shù)都用負(fù)序參數(shù)代替，并令電源電勢(shì)等于零，而在短路點(diǎn)引入代替故障條件的不對(duì)稱電勢(shì)源中的負(fù)序分量，使得到負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中的短路點(diǎn)用表示，零序電位點(diǎn)用表示。從端口看進(jìn)去，負(fù)2f2o22f o序網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)。經(jīng)化簡(jiǎn)后的負(fù)序網(wǎng)絡(luò)示于圖 3-1(b)。對(duì)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槭菬o(wú)源網(wǎng)絡(luò)，可寫(xiě)出矩陣方程為 22233fafaVZ I 3.1.33.1.3 零序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)在短路點(diǎn)施加代表故障邊界條件的零序電勢(shì)時(shí)，由于三相零序電流大小及相位相同，它們必須經(jīng)過(guò)大

17、地(或架空地線、電纜包皮等)才能構(gòu)成通路，而且電流的流通與變壓器中性點(diǎn)接地情況及變壓器的接法有密切的關(guān)系。從故障端口看零序網(wǎng)絡(luò)，也是一個(gè)無(wú)源網(wǎng)絡(luò)。簡(jiǎn)化后的零序網(wǎng)絡(luò)示意圖 3-1(c)。00f o對(duì)零序網(wǎng)絡(luò)，同樣可以寫(xiě)出矩陣方程 00034fafaVZ I 3.23.2 兩相短路接地故障的計(jì)算方法兩相短路接地故障的計(jì)算方法 設(shè) k 點(diǎn) b、c 相短接后再經(jīng)阻抗接地，由公式 2-2 得邊界條件為fZ012120100353kakakakakakakafkaIIIVVVVZ I 將上式和式子 1 011236kkakkkkfVIZZZ聯(lián)立解得 1 01120373kkakkkkkkfVIZZZZ各序

18、網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn) i 的電壓可用下面公式計(jì)算。 1111 02220003 8iaikkaiiaikkaiaikkaVVZIVZIVZI 3.33.3 利用利用 MATLABMATLAB 編寫(xiě)不對(duì)稱短路計(jì)算的程序編寫(xiě)不對(duì)稱短路計(jì)算的程序不對(duì)稱短路計(jì)算的程序如下所示：function y=D3(n1,n2,n0,a1,a2,a0,f,Lf,f2,A01)n1=input(請(qǐng)輸入正序節(jié)點(diǎn)數(shù)：n1=)；n2=input(請(qǐng)輸入負(fù)序節(jié)點(diǎn)數(shù)：n2=)；n0=input(請(qǐng)輸入零序節(jié)點(diǎn)數(shù)：n0=)；%零序網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)一般小于正序網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)a1=input(請(qǐng)輸入正序支路矩陣：a1=)；%有多少條支路就有多

19、少行，有三列，第一列為小節(jié)點(diǎn)號(hào)，第二列為大節(jié)點(diǎn)號(hào)，第三列為支路電抗數(shù)a2=input(請(qǐng)輸入負(fù)序支路矩陣：a2=)；a0=input(請(qǐng)輸入零序支路矩陣：a0=)；f=input(請(qǐng)輸入短路節(jié)點(diǎn)號(hào)：f=)；%正序網(wǎng)絡(luò)的故障節(jié)點(diǎn)號(hào)Lf=input(請(qǐng)輸入短路類型：Lf=)；%單相短路 Lf=1，兩相短路 Lf=2，兩相接地短路 Lf=3f2=input(請(qǐng)輸入零序網(wǎng)絡(luò)對(duì)應(yīng)的短路節(jié)點(diǎn)號(hào)：f2=)；%根據(jù)零序網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)數(shù)從新編號(hào)的故障節(jié)點(diǎn)號(hào)A01=input(請(qǐng)輸入與零序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)相對(duì)應(yīng)的正序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)：A01=)；% A01 為行矩陣，矩陣的下標(biāo)是零序網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)號(hào)，A01 的內(nèi)容是正序網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)號(hào)a

20、z(1)=a1;az(2)=a2;az(3)=a3;nd(1)=n1;nd(2)=n2;nd(3)=n0; %把各序支路矩陣與各序節(jié)點(diǎn)數(shù)放入元胞數(shù)組for i=1:2 a=az(i); Y=zeros(nd(i),nd(i) for d=1:length(a(:)/3 if a(d,1)=0 Y(a(d,2),a(d,2)=Y(a(d,2),a(d,2)+1/a(d.3); else Y(a(d,1),a(d,1)=Y(a(d,1),a(d,1)+1/a(d.3); Y(a(d,1),a(d,2)= -1/a(d.3); Y(a(d,2),a(d,1)=-1/a(d.3); Y(a(d,2),

21、a(d,2)=Y(a1(d,2),a(d,2)+(1/a(d.3);%求出正序，負(fù)序?qū)Ъ{矩陣 endenddisp(Y)b=zeros(nd(i),1);b(f)=1L,U=lu(Y)Zfi=zeros(nd(i),1);Zfi=U/(L/b) %求出正序，負(fù)序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣endZff1=Zf1;Zff2=Zf2; if Lf=2 If1=1/(Zff1(f,1)+Zff2(f,1);%求出兩相短路的正序、負(fù)序和故障點(diǎn)電流 If2=-If1; If=(3(1/2)*If1; disp(兩相短路故障點(diǎn)電流：) disp(If) V1f=zeros(1); V2f=zeros(1); V1f= -

22、 Zff2*If2; V2f=V1f disp(兩相短路故障點(diǎn)各序電壓：) disp(V1f) disp(V2f)%求出兩相短路故障點(diǎn)的正、負(fù)序電壓 else a=az3; Y=zeros(nd(3),nd(3); for d=1:length(a(:)/3; if a(d,1)=0 Y(a(d,2),a(d,2)= Y(a(d,2),a(d,2)+1/a(d,3) ; else Y(a(d,1),a(d,1)= Y(a(d,1),a(d,1)+ 1/a(d,3) ; Y(a(d,1),a(d,1)= -1/a(d,3) ; Y(a(d,2),a(d,1)= -1/a(d,3) ; Y(a(d

23、,2),a(d,2)= Y(a1(d,2),a(d,2)+1/a(d,3) ;%求出零序?qū)Ъ{矩陣 end enddisp(Y)b=zeros(nd(3),1);b(f2)=1;disp(b);L,U=lu(Y);Zf3=U(Lb) %求出零序節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣Zff0=Zf3; if Lf=3 If1=1/(Zff1(f,1)+1/(1/Zff2(f,1)+1/Zff0(f2,1);%求出兩相短路接地的各序電流和故障點(diǎn)電流 If2=-If1*Zff1(f,1)/(Zff2(f,1)+Zff0(f2,1); If0=If1-If2; If=(3(1/2)*(1-Zff2(f,1)*Zff0(f2,1)

24、/Zff2(f,1)*Zff0(f2,1)(1/2)(1/2) disp(兩相短路接地故障點(diǎn)電流：) disp(If) V1f=zeros(1); V2f=zeros(1); V0f=zeros(0);V1f=If1*Zff1(f,1)*Zff0(f2,1)/(Zff1(f,1)+Zff0(f2,1)V2f=V1fV0f=V1fdisp(兩相短路接地故障點(diǎn)的各序序電壓：)disp(V1f)disp(V2f)disp(V0f)%求出兩相短路接地故障點(diǎn)的各序序電壓 else If1=1/(Zff1(f,1)+Zff2(f,1)+Zff0(f2,1); If2=If1; If0=If1; If=3*

25、If1 disp(單相短路各序電流和故障點(diǎn)電流) disp(If)%求出單相短路各序電流和故障點(diǎn)電流 V1f=zeros(1); V2f=zeros(1); V0f=zeros(1); V1f=(Zff2(f,1)+Zff0(f2,1)*If1 V2f=-(Zff2(f,1)*If1 V0f=-(Zff0(f2,1)*If1disp(單相短路故障點(diǎn)的各序電壓：)disp(V1f)disp(V2f)disp(V0f)%求出單相短路故障點(diǎn)的各序序電壓 end for i=1:n0 v01(i)=-Zff0(i)*If0; v0(A01(i)=v01(i);%求出零序網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的零序電壓 end

26、end for i=1:n1 v1(i)=1-Zff1(i)*If1;%求出正序網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的正序電壓 end for i=1:n2 v2(i)=-Zff2(i)*If2;%求出負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的負(fù)序電壓 end disp(網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的正序電壓：) disp(v1) disp(網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的負(fù)序電壓：) disp(v2) disp(網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)的零序電壓：) disp(v0)end4 4 算例算例4.14.1 算例一算例一已知如圖(a)所示環(huán)形網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，各元件的參數(shù)為：發(fā)電機(jī)：G1 為 100MW，G2 為 200MW，額定電壓均為 10.5kV，次暫態(tài)電抗均為 0.2。變壓器：T1 為 1

27、00MVA，T2 為 200MVA，變比均為 10.5/115kV，短路電壓百分?jǐn)?shù)均為 10。線路：三條線路完全相同，長(zhǎng) 60km，電抗 0.44/km，實(shí)測(cè)零序電抗0.2（以 50MVA 為基準(zhǔn)） 。負(fù)荷：為 50+j25MVA，為 25+j0MVA。1DS2DS試計(jì)算節(jié)點(diǎn) 3 處分別發(fā)生單相接地短路，兩相短路和兩相接地短路故障時(shí)的短路電流和電壓。解：取功率基準(zhǔn)值為 500MVA，電壓基準(zhǔn)值為平均額定電壓，計(jì)算各參數(shù)標(biāo)幺值為12T1T2250500.20.10.20.0510020050500.10.050.20.05100200500.44 6000.1115GGLxxxxX，形成各序網(wǎng)絡(luò)

28、并求等值阻抗：采用實(shí)用計(jì)算，即所有電勢(shì)、電壓均為 1，忽略負(fù)荷，可得系統(tǒng)正序網(wǎng)絡(luò)如圖(b)所示；負(fù)序網(wǎng)絡(luò)與正序網(wǎng)絡(luò)相同，但無(wú)電源，其中假設(shè)發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗近似為其正序電抗,如圖(c)所示；零序網(wǎng)絡(luò)如圖(d)所示。dx采用 Y變換等值阻抗簡(jiǎn)化方法可求得各序網(wǎng)絡(luò)等值電抗為 1200.1015,0.1179XXjXj計(jì)算故障處各序電流： a 相接地短路時(shí)各序電流為 3 13 23 013.1210.10150.10150.1179IIIjj b、c 兩相短路時(shí)各序電流為 3 13 214.930.10150.1015IIjj b、c 兩相接地短路時(shí)各序電流為 3 13 23 016.410.10150

29、.11790.10150.10150.11790.11796.413.440.10150.11790.10156.412.970.10150.1179IjjjjjjjIjjjjIjjj 計(jì)算故障處各相電流、電壓： a 相接地短路時(shí)各相電流、電壓為 33 13 13 23 0233 13 23 0233 13 23 0333.129.3610.10153.121 0.3160.6840.10153.120.3160.11793.120.3860.5510.8660.5510.866abcIIjjUjjUjjUjjUa UaUUjUaUa UUj b、c 相短路時(shí)各相電流、電壓為 333 13 1

30、3 233 13 22333 138.5394.930.10150.510.5bcabcIIjIUUjjUUUUUaa U b、c 兩相接地短路時(shí)各相電流、電壓為 233 13 23 0233 13 23 03 13 23 033 18.534.458.534.453.440.10150.3533 0.351.05bcaIa IaIIjIaIa IIjUUUjjUU 4.24.2 算例二算例二如圖所示電力系統(tǒng)在 f 點(diǎn)發(fā)生兩相短路接地，簡(jiǎn)化后的各電抗標(biāo)幺值注于等值網(wǎng)絡(luò)中。輸電線的零序電抗是正序的三倍，變壓器 T1 和 T2 為 YN，d 接法，T3 為 Y，d 接法。試計(jì)算故障點(diǎn)短路電流及網(wǎng)絡(luò)中各節(jié)點(diǎn)各序電壓。解：MATLAB 計(jì)算程序運(yùn)行結(jié)果如下：請(qǐng)輸入正序節(jié)點(diǎn)數(shù)：n1=3請(qǐng)輸入負(fù)序節(jié)點(diǎn)數(shù)：n2=3請(qǐng)輸入零序節(jié)點(diǎn)數(shù)：n0=1請(qǐng)輸入正序支路矩陣：a1=0 1 0.17i ;0 3 1.31i;1 2 0.51i ;2 3 0.59i 請(qǐng)輸入負(fù)序支路矩陣：a2=0 1 0.17i;0 3 1.31i;1 2 0.51i ; 2 3 0.59i a2=01.00000+0.1700i03.00000+1.3100i1.00002.00000+0.5100i2.00003.00000+