電動(dòng)機(jī)仿真設(shè)計(jì)參考模板

1、摘 要在電力系統(tǒng)中，因運(yùn)行環(huán)境、可操作性問(wèn)題的限制，現(xiàn)場(chǎng)對(duì)同步發(fā)電機(jī)測(cè)試不太現(xiàn)實(shí)，因此，利用軟件仿真的方法對(duì)同步發(fā)電機(jī)進(jìn)行仿真研究就顯得極其重要，此次設(shè)計(jì)的內(nèi)容便是是同步發(fā)電機(jī)突然短路仿真，不僅要了解同步發(fā)電機(jī)短路情況，還要學(xué)會(huì)MATLAB的應(yīng)用，MATLAB是現(xiàn)今在電路、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理和電力系統(tǒng)仿真上應(yīng)用最廣泛的，本次設(shè)計(jì)我們用到MATLAB中的Simulink仿真工具進(jìn)行同步發(fā)電機(jī)突然短路仿真，Simulink模塊庫(kù)為用戶提供了大量的系統(tǒng)模塊，我們用到其中的電力系統(tǒng)模塊庫(kù)，選擇好元器件進(jìn)行參數(shù)設(shè)置后，然后通過(guò)MATLAB軟件中的Simulink建立同步發(fā)電機(jī)的仿真模型，

2、對(duì)所列出來(lái)的短路故障進(jìn)行仿真，觀察示波器中的波形，更好地掌握同步發(fā)電機(jī)短路故障狀態(tài)下的各特性，對(duì)各短路故障進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)，從仿真結(jié)果可以更直觀地了解同步發(fā)電機(jī)短路故障狀態(tài)下的特性指標(biāo)，盡量避免發(fā)生短路故障或及時(shí)對(duì)短路故障做出相應(yīng)的正確措施，更合理選擇保護(hù)裝置。關(guān)鍵詞：Simulink；短路故障；仿真1 / 27ABSTRACT In the power system, the operation environment, the problem of synchronous generator testing is not realistic, therefore, simulation re

3、search on synchronous generator simulation is very important, the design of the synchronous generator sudden short-circuit simulation, not only to understand the synchronous generator short-circuit situation, MATLAB is the circuit, signal and system, digital signal processing, image processing and p

4、ower system simulation of sudden short circuit simulation, Simulink module library for users to provide a large number of system module library, select good components parameter settings, and then through the MATLAB software S software Simulink software, and then through the MATLAB software. In Imul

5、ink to establish the simulation model of synchronous generator, the short circuit faults are simulated, the oscilloscope waveform, better grasp the characteristics of the synchronous generator short-circuit fault state, the short-circuit fault simulation experiments, from the simulation results can

6、be more intuitive understanding of the characteristics of synchronous generator short-circuit fault condition, try to avoid short circuit faults or timely to make appropriate measures to short-circuit fault, a more reasonable choice of protection device.Keywords：Simulink；Short trouble; Simulation第1章

7、 緒論1.1 MATLAB的應(yīng)用MATLAB在電路、信號(hào)與系統(tǒng)、數(shù)字信號(hào)處理、圖像處理和電力系統(tǒng)仿真上得到廣泛應(yīng)用，在仿真技術(shù)領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用，在眾多的計(jì)算機(jī)仿真工具中，MATLAB享有最高權(quán)威并且最為常用，此次設(shè)計(jì)課題同行發(fā)電機(jī)突然短路MATLAB仿真設(shè)計(jì)將通過(guò)在Simulink中建立相關(guān)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，從而獲取同步發(fā)電機(jī)突然短路時(shí)各項(xiàng)性能指標(biāo)，以便及時(shí)對(duì)所發(fā)生的故障采取合理的預(yù)防措施，使得三相同步發(fā)電機(jī)正確使用、保護(hù)裝置的選取都十分重要。1.2 同步發(fā)電機(jī)的發(fā)展同步發(fā)電機(jī)是把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為交流電能的轉(zhuǎn)換設(shè)備，自備電站過(guò)去的柴油發(fā)電機(jī)組同步發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁，廣泛采用直流發(fā)電機(jī)提供勵(lì)磁電流來(lái)發(fā)電的。這種

8、勵(lì)磁方式，由于應(yīng)用直流發(fā)電機(jī)，存在交流電變?yōu)橹绷麟娡ㄟ^(guò)整流子進(jìn)行變換，而勵(lì)磁電流又通過(guò)同步發(fā)電機(jī)的鋼環(huán)和炭刷向勵(lì)磁繞組提供，因此，對(duì)維護(hù)和保證安全運(yùn)行方面都帶來(lái)很多問(wèn)題。為了改進(jìn)這種勵(lì)磁方式，20世紀(jì)60年代主要發(fā)展了帶靜止硅整流器的自勵(lì)恒壓同步發(fā)電機(jī)，這種發(fā)電機(jī)依然存在炭刷和滑環(huán)，仍需要經(jīng)常維護(hù)，而且產(chǎn)生無(wú)限電磁干擾。為了從根本解決存在的問(wèn)題，現(xiàn)代的同步發(fā)電機(jī)，通過(guò)改進(jìn)和發(fā)，廣泛采用同軸交流無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)和旋轉(zhuǎn)整流器的無(wú)刷同步發(fā)電機(jī)。第2章 同步發(fā)電機(jī)突然短路分析2.1 突然短路的原理短路是同步發(fā)電機(jī)的一種重要的瞬態(tài)現(xiàn)象，發(fā)電機(jī)發(fā)出的電能，要經(jīng)過(guò)母線、升壓變壓器、輸電線路和降壓變壓器等環(huán)節(jié)才能送

9、達(dá)用戶，這其中任何一個(gè)環(huán)節(jié)或設(shè)備發(fā)生故障短路，即便有保護(hù)裝置，但由于其跳閘需要一定時(shí)間，所以也不能使同步發(fā)電機(jī)免遭短路電流的沖擊，突然短路過(guò)程雖然很短暫，但瞬態(tài)短路電流的峰值卻可能達(dá)到發(fā)電機(jī)額定電流的二十幾倍，所產(chǎn)生的巨大電磁力可能破壞繞組端部絕緣或使轉(zhuǎn)軸、機(jī)座產(chǎn)生有害變形。因此，必須對(duì)突然短路過(guò)程有深入的了解，以便在設(shè)計(jì)、制造同步發(fā)電機(jī)時(shí)考慮它的影響。同步電機(jī)短路時(shí)，由于定子繞組中周期分量電流突變將對(duì)轉(zhuǎn)子產(chǎn)生電樞反應(yīng)，該反應(yīng)產(chǎn)生交鏈勵(lì)磁繞組的磁鏈。為了維持勵(lì)磁繞組在短路瞬間總磁鏈不變，勵(lì)磁繞組內(nèi)將產(chǎn)生直流電流分量，其方向與原有的勵(lì)磁電流方向相同，它產(chǎn)生的磁通也有一部分要穿過(guò)定子繞組，從而使定

10、子繞組的周期分量電流增大。因此在有限容量系統(tǒng)突然發(fā)生三相短路時(shí)，短路電流的初值將大大超過(guò)穩(wěn)態(tài)短路電流，最終衰減為穩(wěn)態(tài)短路電流。2.2 發(fā)電機(jī)突然短路的特點(diǎn)1.穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，由于同步電抗較大，因而其穩(wěn)態(tài)短路電流并不大，而突然短路時(shí)，由于限制其電流的超瞬變電抗很小，而且含有直流分量，因而突然短路電流很大，其峰值可以達(dá)到額定電流的十多倍。2.隨著這一沖擊電流的出現(xiàn)，電機(jī)的繞組將受到很大的沖擊電磁力的作用，可能使繞組變形，甚至繞組的絕緣受損。3.突然短路過(guò)程中，電機(jī)受到強(qiáng)大的短路轉(zhuǎn)矩的作用，可有發(fā)生振動(dòng)。4.電機(jī)的定轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過(guò)電壓現(xiàn)象。2.3 理想中的同步發(fā)電機(jī)同步電機(jī)的主要特點(diǎn)是：定子有三相交流繞

11、組，轉(zhuǎn)子為直流勵(lì)磁。將電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化后，電機(jī)內(nèi)部的磁場(chǎng)分布和相應(yīng)的感應(yīng)電勢(shì)的變化規(guī)律仍相當(dāng)復(fù)雜，如步采取一定的假設(shè)，仍難以對(duì)它們的運(yùn)行方式作定量分析。這些假設(shè)是：電機(jī)鐵芯不飽和。這一假設(shè)不僅意味磁場(chǎng)和各繞組電流間有線形關(guān)系，也使在確定空氣隙合成磁場(chǎng)時(shí)有可能運(yùn)用疊加原理。電機(jī)有完全對(duì)稱的磁路和繞組。這一假設(shè)包含以下幾方面：定子三相繞組完全相同，空間位置彼此相隔電弧度；轉(zhuǎn)子每極的勵(lì)磁繞組完全相同；阻尼條的設(shè)置對(duì)稱于正、交軸。定子三相繞組的自感磁場(chǎng)，定子與轉(zhuǎn)子繞組間的互感磁場(chǎng)，沿空氣隙按正弦律分布。這一假設(shè)表示略去所有的諧波磁勢(shì)、諧波磁通和相應(yīng)的諧波電勢(shì)，也略去諧波磁場(chǎng)產(chǎn)生的電磁轉(zhuǎn)矩。滿足上列假設(shè)條件

12、的同步電機(jī)，稱為理想同步電機(jī)。第3章 仿真過(guò)程3.1 Simulink概述Simulink是用于仿真建模及分析動(dòng)態(tài)系統(tǒng)的一組程序包，它支持線形和非線性系統(tǒng)，能在連續(xù)時(shí)間，離散時(shí)間或兩者的復(fù)合情況下建模。系統(tǒng)也能采用復(fù)合速率，也就是用不同的部分用不同的速率來(lái)采樣和更新。Simulink提供一個(gè)圖形化用戶界面用于建模，用鼠標(biāo)拖拉塊狀圖表即可完成建模。在此界面下能像用鉛筆在紙上一樣畫模型。相對(duì)于以前的仿真需要用語(yǔ)言和程序來(lái)表明不同的方程式而言有了極大的進(jìn)步。Simulink擁有全面的庫(kù)，如接收器，信號(hào)源，線形及非線形組塊和連接器。同時(shí)也能自己定義和建立自己的塊。模塊有等級(jí)之分，因此可以由頂層往下的步

13、驟也可以選擇從底層往上建模?？梢栽诟邔由辖y(tǒng)觀系統(tǒng)，然后雙擊模塊來(lái)觀看下一層的模型細(xì)節(jié)。這種途徑可以深入了解模型的組織和模塊之間的相互作用。在定義了一個(gè)模型后，就可以進(jìn)行仿真了，用綜合方法的選擇或用Simulink的菜單或MATLAB命令窗口的命令鍵入。菜單的獨(dú)特性便于交互式工作，當(dāng)然命令行對(duì)于運(yùn)行仿真的分支是很有用的。使用SCOPES或其他顯示模塊就可在模擬運(yùn)行時(shí)看到模擬結(jié)果。進(jìn)一步，可以改變其中的參數(shù)同時(shí)可以立即看到結(jié)果的改變，仿真結(jié)果可以放到MATLAB工作空間來(lái)做后處理和可視化。模型分析工具包括線性化工具和微調(diào)工具，它們可以從MATLAB命令行直接訪問(wèn)，同時(shí)還有很多MATLAB的TOOL

14、BOXES中的工具。因?yàn)镸ATLAB和Simulink是一體的，所以可以仿真，分析，修改模型在兩者中的任一環(huán)境中進(jìn)行。3.2 以simulink為基礎(chǔ)的電力系統(tǒng)模塊電力系統(tǒng)工具箱（powersys）提供了電力傳輸和拖動(dòng)中用到的各種子系統(tǒng)模型。它包含以下7大類庫(kù)，含有數(shù)十種模塊模型。1.電源包括交流電流源、交流電壓源、直流源、可控電流源、可控電壓源等。2.元件包括斷路器、變壓器、飽和變壓器、串聯(lián)rlc電路、并聯(lián)rlc電路、浪涌吸收器等。3.電機(jī)同步電機(jī)、異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)、水力渦輪調(diào)速機(jī)等另外包含可單獨(dú)提取這些電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)參數(shù)的各測(cè)量分路器。4.電力電子閘流管、二極管、理想開關(guān)等。5.測(cè)量電流測(cè)

15、量、電壓測(cè)量、功率測(cè)量等。 6.其他控制模塊、三相子庫(kù)、直流電機(jī)、定時(shí)器等。3.3 各元件選取及參數(shù)設(shè)置 1.所需其他仿真元件，如放大器、示波器、各類積分微分元件可在指令窗口中輸入Simulink，回車，彈出仿真元件庫(kù)對(duì)話框。從中選擇所需模塊。 圖3-1 示波器元件圖2.SM的機(jī)械功率使用一個(gè)常數(shù)發(fā)生器設(shè)置，這個(gè)常數(shù)發(fā)生器名稱改為PM，數(shù)值設(shè)為700E6，如圖3-2。 SM的電壓幅值也使用常數(shù)發(fā)生器設(shè)置，這個(gè)常數(shù)發(fā)生器名稱改為VLLRMS，數(shù)值設(shè)為156E3，如圖3-3。圖3-2 電壓示波器參數(shù)設(shè)置圖圖3-3 電流示波器參數(shù)設(shè)置圖3.從（MACHINES）元件庫(kù)中選擇簡(jiǎn)化的同步電機(jī)元件及同步電

16、機(jī)參數(shù)設(shè)置。 圖3-4 同步發(fā)電機(jī)圖圖3-5 同步發(fā)電機(jī)參數(shù)設(shè)置圖4.從測(cè)量庫(kù)中選擇三相電壓-電流測(cè)量元件(TREE-PHASE V-I MEASUREMENT)，進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。圖3-6 三相電壓-電流測(cè)量元件圖圖3-7 三相電壓-電流測(cè)量元件參數(shù)設(shè)置圖5.從線路元件庫(kù)中選擇三相電路短路故障發(fā)生器（Three-Phase Fault），并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。圖3-8 三相線路故障發(fā)生器圖圖3-9 三相線路故障發(fā)生器參數(shù)設(shè)置圖6.從線路元件庫(kù)中選擇三相并聯(lián)RLC負(fù)載元件（3Phase Parallel RLC Load），并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。圖3-10 三相并聯(lián)RLC負(fù)載元件圖圖3-11 三相并聯(lián)RLC負(fù)

17、載元件參數(shù)設(shè)置圖7.選擇選擇器元件（selector），選擇A相電流進(jìn)行觀察，并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。圖3-12 信號(hào)輸入選擇器圖圖3-13 信號(hào)輸入選擇器參數(shù)設(shè)置圖8.將選擇器改成三相序分量分析器(3-Phase Sequence analyzer），并進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。 圖3-14 三相序分量分析器圖圖3-15 三相序分量分析器參數(shù)設(shè)置圖3.4 各元器件布局及連線1.當(dāng)元件為輸入信號(hào)選擇器時(shí)的布局連線。圖3-16 同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行電路圖2.將輸入信號(hào)選擇器改成三相序分量分析器時(shí)的布局連線。 圖3-17 同步發(fā)電機(jī)運(yùn)行電路圖第4章 仿真結(jié)果4.1三相短路仿真結(jié)果1.根據(jù)電路圖和仿真參數(shù)進(jìn)行電路仿真，在三相

18、線路故障發(fā)生器中選擇A、B、C三相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入1代表故障點(diǎn)A相，然后點(diǎn)擊仿真按鈕觀察示波器中故障點(diǎn)A相電流波形。圖4-1 故障A相電流波形圖由上圖可以得出以下結(jié)論：在穩(wěn)態(tài)時(shí)，故障點(diǎn)A相電流由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電流為正弦變化，幅值為1000A，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)A相電流發(fā)生變化，故障點(diǎn)A相電流波形上移，最大幅值為1900A左右，然后逐步下移。在0.4s時(shí)，三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)故障點(diǎn)A相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。2.在三相線路故障發(fā)生器中選擇A、B、C三相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入2代表故障點(diǎn)B相，然后點(diǎn)

19、擊仿真按鈕觀察示波器中故障點(diǎn)B相電流波形。圖4-2 故障B相電流波形圖由上圖可以得出結(jié)論：在0.05s之前，故障點(diǎn)B相電流由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，此時(shí)處于穩(wěn)態(tài)，因而電流為余弦變化，幅值為1000A，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)B相電流發(fā)生變化，故障點(diǎn)B相電流波形下移，最大幅值為-1900A左右，然后逐步上移，在0.4s時(shí)，三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)故障點(diǎn)B相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。3.在三相線路故障發(fā)生器中選擇A、B、C三相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入3代表故障點(diǎn)C相，然后點(diǎn)擊仿真按鈕觀察示波器中故障點(diǎn)C相電流波形。 圖4-3 故障C相

20、電流波形圖由上圖可以得出結(jié)論：在0.05s之前，故障點(diǎn)C相電流由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，此時(shí)穩(wěn)態(tài)，因而電流為余弦變化，幅值為1000A，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)C相電流發(fā)生變化，最大幅值為1300A左右，在0.4s時(shí)，三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障。此時(shí)故障點(diǎn)C相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。4.在三相線路故障發(fā)生器中選擇A、B、C三相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入1、2、3代表故障點(diǎn)A、B、C相，然后點(diǎn)擊仿真按鈕觀察示波器中故障點(diǎn)三相電流波形。圖4-4 故障點(diǎn)三相電流波形圖由圖可知當(dāng)輸入信號(hào)選擇器為三相時(shí)與單相波形一樣。5. 在三相線路故障發(fā)生器中選

21、擇A、B、C三相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入1、2、3代表故障點(diǎn)A、B、C相，然后點(diǎn)擊仿真按鈕觀察示波器中故障點(diǎn)三相電壓波形。圖4-5 故障點(diǎn)三相電壓波形圖由上圖可以得出結(jié)論：同步發(fā)電機(jī)在0.05s之前三相線路故障發(fā)生器是斷開的，處于穩(wěn)態(tài)，電壓峰值基本在左右，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器是閉合的其各相電壓為0V，在0.4s時(shí)，三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，故障消除后恢復(fù)為穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。6.將選擇器改成三相序分量分析器(3-Phase Sequence analyzer),根據(jù)電路圖和仿真參數(shù)進(jìn)行電路仿真，激活仿真按鈕查看仿真的波形,故障點(diǎn)A相基頻電流各序分量幅值和相角。圖4-6 故障點(diǎn)A

22、相基頻電流各序分量幅值和相角圖由上圖可以得出以下結(jié)論： 正序電流在0.05s之前，由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，故障點(diǎn)A相電流正序分量的幅值從0上升為1000A，相角在0到-60之間平穩(wěn)變化。在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)A相電流的正序分量發(fā)生變化，最大幅值達(dá)到1300A左右，后續(xù)不斷衰減，相角在180到-180之間線性變化。在0.4s時(shí)三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障。此時(shí)故障點(diǎn)A相電流正序分量的幅值變化在1000A左右，而且相角變化不發(fā)生改變。負(fù)序電流在0.05s之前，由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，故障點(diǎn)A相電流正序分量的幅值從200左

23、右變化到接近于0A，相角周期變化，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生三相短路，故障點(diǎn)A相電流的負(fù)序分量發(fā)生變化，最大幅值達(dá)到200A并快速衰減到10A左右，相角周期變化，在0.4s時(shí)三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)故障點(diǎn)A相電流負(fù)序分量的幅值變化到10A，相角周期變化。4.2兩相短路仿真結(jié)果1.將三相線路故障發(fā)生器中的故障相選為B相和C相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入1代表故障點(diǎn)A相，點(diǎn)擊仿真按鈕進(jìn)行相間短路仿真，BC兩相短路時(shí)A相電流波形。圖4-7 A相電流波形圖由上圖可以得出以下結(jié)論：在0.05s之前，故障點(diǎn)A相電流由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電流為正弦變

24、化，幅值為1000A，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生兩相短路，A相為非故障相，電流不變。在0.4s時(shí)，三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于故障排除，此時(shí)A相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。2.將三相線路故障發(fā)生器中的故障相選為B相和C相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入2代表故障點(diǎn)B相，點(diǎn)擊仿真按鈕進(jìn)行相間短路仿真，BC兩相短路時(shí)B相電流波形。圖4-8 B相電流波形圖由上圖可以得出以下結(jié)論：在0.05s之前，故障點(diǎn)B相電流由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電流為余弦變化，幅值為1000A，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生兩相短路，B相為故障相，電流發(fā)生變化，故障點(diǎn)B相電流幅值增大

25、，最大幅值為-1800A左右，然后逐步上移。在0.4s時(shí)，三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于故障排除，此時(shí)B相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。3.將三相線路故障發(fā)生器中的故障相選為B相和C相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入3代表故障點(diǎn)C相，點(diǎn)擊仿真按鈕進(jìn)行相間短路仿真，BC兩相短路時(shí)C相電流波形。圖4-9 C相電流波形圖由上圖可以得出以下結(jié)論：在0.05s之前，故障點(diǎn)C相電流由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，因而電流為余弦變化，幅值為1000A。在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生兩相短路，C相為故障相，電流發(fā)生變化，故障點(diǎn)C相電流波形上移，最大幅值為1300A左右，然后逐步下移。在0.4s時(shí)，三相短路

26、過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于故障排除，此時(shí)C相電流恢復(fù)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行。4.將三相線路故障發(fā)生器中的故障相選為B相和C相，在輸入信號(hào)選擇器中輸入1、2、3代表故障點(diǎn)A、B、C三相，點(diǎn)擊仿真按鈕進(jìn)行相間短路仿真，BC相短路時(shí)三相電壓波形。圖4-10 三相電壓波形圖5.只將輸入信號(hào)選擇器改成三相序分量分析器(3-Phase Sequence analyzer)，BC短路時(shí)A相電流基頻序分量波形。圖4-11 A相電流基頻序分量波形圖由上圖可以得出以下結(jié)論： 正序電流在0.05s之前，由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，故障點(diǎn)A相電流正序分量的幅值從0上升為1000A，相角在0到-60之間平穩(wěn)變化。在0.05s時(shí)三

27、相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生BC相間短路，故障點(diǎn)A相電流的正序分量發(fā)生變化，最大幅值達(dá)到1200A左右，后續(xù)不斷衰減，相角在180到-180之間變化。在0.4s時(shí)三相短路過(guò)載發(fā)生器打開，相當(dāng)于排除故障。此時(shí)故障點(diǎn)A相電流正序分量的幅值變化在1000A左右，而且相角變化不發(fā)生改變。負(fù)序電流在0.05s之前，由于三相線路故障發(fā)生器處于斷開狀態(tài)，故障點(diǎn)A相電流正序分量的幅值從200A左右變化到10A，相角周期變化，在0.05s時(shí)三相線路故障發(fā)生器閉合，此時(shí)電路發(fā)生兩相短路，故障點(diǎn)A相電流的負(fù)序分量發(fā)生變化，最大幅值達(dá)到200A左右，相角在180到-180之間變化，在0.4s時(shí)三相短路過(guò)載發(fā)生器

28、打開，相當(dāng)于排除故障，此時(shí)故障點(diǎn)A相電流負(fù)序分量的幅值變化到10A，相角周期變化。結(jié) 論此次設(shè)計(jì)同步發(fā)電機(jī)突然短路MATLAB仿真設(shè)計(jì)應(yīng)用到我們剛學(xué)的MATLAB中的Simulink仿真工具，我們現(xiàn)在Simulink中打開電力系統(tǒng)模塊庫(kù)（SimPowerSystems),找到此次設(shè)計(jì)電路圖中的元器件，然后進(jìn)行參數(shù)設(shè)置設(shè)置,設(shè)置完后在仿真之前必須進(jìn)行時(shí)間設(shè)置，選擇(Simulation-Configuration Parameters)命令設(shè)置時(shí)間,完事后點(diǎn)擊仿真按鈕，觀察示波器中的每相波形變化，改變一次參數(shù)就得從新點(diǎn)擊一次仿真按鈕，依次完成所有狀態(tài)下的仿真情況，這次的設(shè)計(jì)主要難在元器件的選擇和仿真參數(shù)改變，有時(shí)候參數(shù)相序沒(méi)設(shè)置對(duì)就會(huì)發(fā)現(xiàn)完事后的波形對(duì)不上，通過(guò)這次的設(shè)計(jì)讓我更加掌握MATLAB這門課的知識(shí)，也明白同步發(fā)電機(jī)的短路情況。通