《供電系統(tǒng)三相短路電流計算及仿真實踐探究》9600字（論文）

供電系統(tǒng)三相短路電流計算及仿真實踐研究摘要短路電流對電力系統(tǒng)設備的選型至關重要，隨著電力系統(tǒng)行業(yè)的飛速發(fā)展，電力系統(tǒng)趨于復雜，區(qū)域間電力系統(tǒng)存在電力交互。電網(wǎng)建設的初期規(guī)劃難以預測電力系統(tǒng)短路電流的限值。在此研究背景下，本文基于MATLAB仿真軟件對電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障重點內(nèi)容進行仿真模擬。建立由無窮大功率電源供電的三相供電系統(tǒng)，由短路故障發(fā)生器發(fā)出三相短路故障，通過仿真得出四種不同的短路工況得到四種不同的短路故障沖擊電流波形圖。通過對模擬仿真的三相供電系統(tǒng)的沖擊電流波形圖與短路計算出的理論值進行比對，說明利用Matlab仿真軟件對三相供電系統(tǒng)進行仿真可以得出正確的短路電流、短路電壓。極大提高了對三相短路故障的分析速率，對供電系統(tǒng)分析研究有較大的意義，解決了一般工況下電氣設備選型的問題。關鍵詞：無窮大功率電源供電系統(tǒng)；短路故障；電氣設備選型；三相短路計算；Matlab；三相短路波形圖；Simulink目錄TOC\o"1-3"\h\u137071緒論 456931.1研究的意義與背景 420741.2國內(nèi)外研究前景 580261.3本論文的主要工作 5227842仿真模型的建立 671822.1簡單的三相供電系統(tǒng) 6308072.2仿真模型的建立 6212013電力系統(tǒng)短路故障分析 857203.1短路的形成原因 8241633.2短路發(fā)生的后果 8101413.3短路發(fā)生的類型 9152013.4對稱分量法 9117603.5研究短路計算的目 1061733.6怎么樣判斷短路故障的類型 10291073.7電氣設備的選型條件 10172914對給定的電力系統(tǒng)進行三相短路電流的計算 12321054.1標幺值的概念 1282074.2不對稱短路三種情況的分析 14276574.2.1單相接地短路 14159464.2.2兩相短路 15284644.2.3兩相接地短路 15181615參數(shù)設置 1671705.2仿真結果及分析 17298845.2.1三相短路的理論值計算 17235465.2.2兩相接地短路 1998395.2.3單相接地短路 2123495.2.4兩相短路 2247486結論 2412589參考文獻 261緒論隨著電氣行業(yè)的蓬勃發(fā)展，供電系統(tǒng)的運行愈發(fā)趨于平穩(wěn)，但由于工作人員的不規(guī)范操作或者一些不可控的自然氣象災害，致使電力事故仍時常發(fā)生。而影響三相供電系統(tǒng)正常運行的故障有很多，但其中三相短路故障是最為常見且對三相供電系統(tǒng)危害最大的一種故障，對會三相供電系統(tǒng)的正常運行和三相供電系統(tǒng)中的電氣設備產(chǎn)生十分嚴重的損害。三相短路故障產(chǎn)生短路沖擊電流會引起熱電效應和電動力效應，這會使發(fā)生短路時的三相供電系統(tǒng)中的沖擊電流要遠遠大于三相供電系統(tǒng)在正常運行狀態(tài)下的的電流，從而使電氣設備受到發(fā)熱、變形等嚴重破壞，進而影響日常居民用電的供電質量。這在實際生活中對一些大型三相供電系統(tǒng)和居民的日常生活用電負荷會產(chǎn)生非常大的危害，所以進行短路計算對整個三相供電系統(tǒng)來說都是非常重要的。本篇論文以實際生活中的三相供電系統(tǒng)為模板，以無窮大功率電源為發(fā)電機進行簡易的數(shù)學建模，并使用Matlab仿真軟件進行仿真，得到三相供電系統(tǒng)的仿真模型。再運用Simulnk中的短路故障發(fā)生器模塊人為的設置短路故障類型，從而在示波器中得出四種不同的短路故障情況下各自的短路故障的沖擊電流的波形圖，再然后利用實際收集到的三相供電系統(tǒng)數(shù)據(jù)對供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障進行短路計算，得出理論上的周期電流的幅值大小和沖擊電流的大小。再將短路計算出的理論值與示波器上的模擬仿真波形圖進行比對，確認以Matlab仿真軟件為基礎對三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障進行模擬得出的沖擊電流是正確的。由此來限制因短路故障造成的危害和減小短路故障的影響范圍，進而將三相短路故障對供電系統(tǒng)的損耗降低到最小，保障居民日常生活。1.1研究的意義與背景隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，人民對物質生活的需求日益增高。電力作為最重要的能源之一，早就滲透進了人們生活的各個方面扮演著重要的角色，因此對供電系統(tǒng)的電能質量就有了十分高的要求，而要保證供電系統(tǒng)對居民用戶的供電有較高的質量保證，這就要求供電系統(tǒng)必須要盡量減少故障，保障供電系統(tǒng)運行的安全和穩(wěn)定，以免故障影響供電系統(tǒng)進而對居民正常使用電力設備產(chǎn)生影響，但在實際生活著這是十分有難度的。因為對于大型供電系統(tǒng)的研究，現(xiàn)場進行科研實驗的難度是巨大且危險性極高的REF_Ref4634\r\h[4].。因此我們就十分有必要通過Matlab模擬仿真軟件對三相供電系統(tǒng)進行模擬仿真，以求盡可能的接近實際生活中的三相供電系統(tǒng)的運行工況，達到我們安全、精準分析三相供電系統(tǒng)的目的。1.2國內(nèi)外研究前景隨著電力行業(yè)的飛速發(fā)展，世界各國的城市化發(fā)展越來越快，各個國家與國家、城市城市之間的供電系統(tǒng)的規(guī)模也越來越密集。其中各個國家對于現(xiàn)代化軌道交通，如：地鐵、高鐵等的發(fā)展，已經(jīng)成了緩解交通擁堵的最佳選擇REF_Ref12880\r\h[9]。未來的幾年中，我國乃至世界的城市軌道交通建設將迎來一輪新的時代浪潮。而為了保障城市軌道交通供電系統(tǒng)的穩(wěn)定，國內(nèi)外普遍認為：在供電系統(tǒng)的生產(chǎn)和研究當中，Matlab仿真軟件的應用會起到?jīng)Q定性的作用。通過Matlab仿真軟件，三相供電系統(tǒng)的潮流計算等各種復雜的穩(wěn)態(tài)問題都可以得到解決。1.3本論文的主要工作本次論文主要是利用Matlab對供電系統(tǒng)故障中最常見的三相短路故障的四種不同的短路情況進行分析。但由于供電系統(tǒng)不同的運行方式下系統(tǒng)電路圖十分復雜，所以本文特以無窮大功率電源供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障進行簡便仿真。而所謂無窮大功率電源就是指一種理想下的電源：電源電壓幅值和頻率都人為的設置成恒定值REF_Ref29775\r\h[5]。再通過Matlab仿真軟件對供電系統(tǒng)進行仿真，人為的地設置三相短路故障的類型，并記錄下四種不同短路故障類型下的電流、電壓波形圖，然后與供電系統(tǒng)正常工作運行時的波形圖相比較，能夠十分直觀、準確的觀察到當供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障時的動態(tài)特性，加深對四種不同的短路故障發(fā)生時對供電系統(tǒng)的電流和電壓影響的理解。所以，本次論文以無窮大功率電源供電系統(tǒng)對發(fā)生三相短路故障模型進行理想情況下的仿真。2仿真模型的建立2.1簡單的三相供電系統(tǒng)三相供電系統(tǒng)是由負責生產(chǎn)、輸送、分配和消費電能的各種電氣設備連接在一起而組成的整體。在三相高壓供電系統(tǒng)中，為了計算電力系統(tǒng)對稱過程短路暫態(tài)，通常人為設定理想條件：假設電源的容量無限大,即三相電源保持電壓的幅值和頻率都不變，且電源的內(nèi)阻抗等于零。這樣做的好處有：當發(fā)電機以外的供電系統(tǒng)設備發(fā)生三相短路故障時，原本因為電壓和電流的變化從而導致的功率也會相應的隨之變化；在由于無限大功率三相電源的容量這個人為設定背景下，其三相短路故障造成的功率的變化量相對于三相電源容量來說可以小到忽略不計。于是，我們可以認為在無窮大功率三相電源作為發(fā)電機的供電系統(tǒng)中，系統(tǒng)的有功功率和無功功率總會保持不變，這樣也對我們在后面的三相短路計算中，提供了方便。下圖是一個由理想情況下無限大功率三相電源做發(fā)電機對電力系統(tǒng)進行供電的簡單電路圖圖2.1三相供電系統(tǒng)電路圖本篇論文首先對實際的三相供電系統(tǒng)進行了詳細分析，并簡化了三相供電系統(tǒng)中的各個模塊，選擇其中一部分重要電氣設備對其進行數(shù)學建模，然后再利用Simulink軟件對其重要電氣設備進行仿真模型的建立，再人為的在雙繞組三相變壓器的二次側線路用短路故障發(fā)生器設置四種不同的三相短路故障，并對四種不同的三相短路故障分別進行仿真模擬，并在示波器的顯示中記錄下三相供電系統(tǒng)的沖擊電流波形圖。2.2仿真模型的建立Matlab模擬仿真軟件，在工具欄中點擊SimulinkLibrary；在彈出Simulink窗口后就可以開始向其中拖入需要的設備模型進行系統(tǒng)建模了。根據(jù)簡單的三相電源供電系統(tǒng)電路圖可知，構成該系統(tǒng)的主要模塊為：無限大功率三相電源、輸電線、三相負載RLC、三相雙繞組變壓器、三相短路故障發(fā)生元件和示波器。本此論文在對供電系統(tǒng)仿真時，使用三相交流電源（Three-PhaseSource）簡化的作為供電系統(tǒng)的無限大功率電源部分；將它們對照供電系統(tǒng)電路圖布置起來并連接好。搭建好的仿真電路圖如下圖所示。圖2.2三相供電系統(tǒng)模擬仿真圖3電力系統(tǒng)短路故障分析3.1短路的形成原因其中短路故障有四種不同的短路類型，分別是：①兩相短路②兩相接地短路③單相接地短路④三相短路。當供電系統(tǒng)出現(xiàn)三相短路故障時，系統(tǒng)內(nèi)的沖擊電流會突然增大，對電力設備產(chǎn)生沖擊和由于熱電效應產(chǎn)生的高溫損害，進一步的危害供電系統(tǒng)的正常運行，而其產(chǎn)生的沖擊和高溫甚至會損壞電力設備，造成嚴重的經(jīng)濟損失，因此我們在分析供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障時，為了分析的準確性，對三相短路電流的計算就成了我們的重要依據(jù)。產(chǎn)生短路的原因有客觀的，也有主觀的。但一般來說，短路就是指一切對于中性點接地系統(tǒng)的不正常的相與相或相與地之間發(fā)生了非正常連接REF_Ref32690\r\h[8]。但是，對于不同的供電系統(tǒng)發(fā)生的三相短路故障的原因各不相同，但它們都主要有以下幾個重要原因:（1）元件損壞：例如母線、穿墻套管等絕緣材料的自然老化；絕緣子的損壞以及維護不良所帶來的設備缺陷進而發(fā)展成供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障；（2）自然環(huán)境不可控的惡化：架空線路風力過大或導線結冰從而引起電桿的倒塌；打雷造成的避雷器動作或閃絡放電等等；（3）操作失誤：運行人員的錯誤操作。（4）人為事故：放風箏，汽車撞電線桿等。（5）其他。3.2短路發(fā)生的后果三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時的主要表現(xiàn)特征為；短路電路中的沖擊電流急劇增大，供電系統(tǒng)中各段母線的電壓都有稍微不同的降低。因發(fā)生的短路故障類型不同，短路故障造成的危害也不相同，有時可能只是影響一部分居民樓的正常供電，有時也可能會威脅到整個地區(qū)的供電系統(tǒng)的安全運行。而三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障一般有一下幾個方面的危險后果：短路故障會使短路點附近的輸電線中出現(xiàn)沖擊電流，其幅值會遠遠大于三相供電系統(tǒng)在正常運行下的電流。又由于短路故障產(chǎn)生的沖擊電流會引起電動力效應，各個電氣設備之間會產(chǎn)生很大的機械力。進而使得重要的電氣設備的機械結構遭到嚴重的變形、破壞。(2)當三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，沖擊電流會流過電氣設備。這會引起電流的熱效應，從而使得電氣設備發(fā)熱。如果短路故障的持續(xù)時間較長，電氣設備就有可能會因為過熱而收到不可逆的損壞。(3)短路故障發(fā)生時，供電系統(tǒng)的電壓會大幅度下降，然后嚴重影響對居民日常生活的供電。而在供電系統(tǒng)當中最重要的電氣設備是異步電動機，它的電磁轉矩同端電壓的平方成正比REF_Ref1036\r\h[1]。因此當三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，電壓會下降，進而導致電動機的電磁轉矩明顯減小，轉子轉速隨之下降。當短路故障持續(xù)時間過長時，電壓會大幅度下降，甚至可能導致異步電動機停轉，造成電氣設備永久損壞、報廢等難以想象的后果。3.3短路發(fā)生的類型在三相供電系統(tǒng)當中，主要發(fā)生的三相短路故障有：兩相短路、三相短路、單相接地短路和兩相接地短路一共四種REF_Ref238\r\h[7]。其中，三相短路也叫做三相對稱短路，三相供電系統(tǒng)中各相和系統(tǒng)處于正常運行狀態(tài)下各相一樣處于對稱狀態(tài)。而其它短路都是不對稱短路。3.4對稱分量法當電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱運行狀態(tài)時，對稱分量法就成了電力系統(tǒng)短路電流計算的基本方法，其主要目的是將一組不對稱的ABC量，轉換成為三組各自對稱的三相相量，分別叫做：①正序、②負序、③零序。與各序電壓、電流量相對于，供電系統(tǒng)也分為：①正序網(wǎng)絡、②負序網(wǎng)絡、③零序網(wǎng)絡。供電系統(tǒng)發(fā)生不對稱三相短路故障后產(chǎn)生的不對稱電壓、電流量，通過應用對稱分量法，可以將不對稱的電壓、電流量分解到三個序網(wǎng)，再按照序電壓、序電流對稱的方式對各序網(wǎng)進行分析，之后再合成為實際的ABC量，從而極大地簡化了不對稱三相短路故障的計算REF_Ref1036\r\h[1]。因此，雖然供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障分別有對稱式的短路故障運行狀態(tài)和不對稱式的短路故障運行狀態(tài)。但在對稱分量法的幫助下，我們都可以將不對稱式的短路故障轉化成對稱式的短路故障,然后再參照對三相對稱短路故障的分析方法進行分析。所以，對三相對稱短路的研究就有其非常重要的意義REF_Ref13292\r\h[10]。3.5研究短路計算的目在三相供電系統(tǒng)的運行和電氣設備的選型當中，短路計算作為一種理論計算，是解決這一些關鍵問題所必須運用的基本計算，因此可以認為短路計算是對三相供電系統(tǒng)進行分析所不可或缺的實際應用方法，具有十分重要的意義。(1)選擇有足夠電動力穩(wěn)定和電流的熱效應穩(wěn)定性的電氣設備REF_Ref8829\r\h[1]；(2)合理分析三相供電系統(tǒng)，并按其供電系統(tǒng)的運行工況選擇合適的繼電保護及自動裝置，并整定其參數(shù)REF_Ref1036\r\h[1]；(3)選擇最佳的主接線方案；(4)進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)態(tài)的計算等；3.6怎么樣判斷短路故障的類型當三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時，判斷短路故障類型只需觀察故障點處的電流電壓：①單相接地短路：故障點處的A相的故障電流激增，而B、C兩相電流只有一些微弱的增大。故障點處的A相的故障電壓斷崖式下降為0，而B、C兩相的電電壓有較大的增加REF_Ref2126\r\h[11]。②兩相短路：故障點處的A、B兩相的故障電流發(fā)生較大變化，C相的故障電流幾乎維持穩(wěn)定。故障點處的A、B兩相的故障電壓快速變?yōu)?，而C相的故障電壓幅值迅速增大。。③兩相接地短路：故障點處的A相故障電流迅速增大然后逐步減小，B相故障電流迅速減小然后逐步增大，經(jīng)過一段時間后A、B兩相故障電流幅值趨于相等，而C相電流能夠幾乎維持不變，故障點處的A、B兩相的故障電壓迅速減小至0，而C相故障電壓立即出現(xiàn)激增。④三相對稱性短路：故障點處的A、B、C三相的故障電流都發(fā)生了劇烈變化，并且A相故障電流的幅度變化最大，隨后再逐漸與B、C兩相故障電流相匹配。故障點處的A相的故障電壓斷崖式下降為0，而B、C兩相的故障電壓有較大的增加。3.7電氣設備的選型條件通過短路電流的計算，選擇有足夠動穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性的電氣設備，需要滿足的穩(wěn)定條件是： iet≥式中iet表示電器的極限通過電流峰值，i

4對給定的電力系統(tǒng)進行三相短路電流的計算4.1標幺值的概念電力系統(tǒng)從發(fā)電側到傳輸側、分布側再到負載簡單概括包括：發(fā)電機，線路損耗，升壓變壓器，降壓變壓器，負載。通常情況下在對三相供電系統(tǒng)進行短路計算時，計算中的電壓默認為線電壓，而電氣設備的參數(shù)都是一個十分龐大的數(shù)值，這十分不利于我們進行短路計算，導致短路計算時的計算難度急劇飆升，費時且費力還容易算錯。因此，在引入標幺值的概念后，將各個電氣設備的實際值除以基準值一般都能得到一個較小的數(shù)字。這就為我們的短路計算減小了計算難度是計算時間，提高了計算的準確性，提供了極大地便利，但又由于變壓器的存在，每段線路的電壓基準值不一樣，導致有線路損耗，且在畫單相等效電路圖的時候無法將等效圖化簡到一個簡單的串聯(lián)回路。對于傳統(tǒng)的三相供電系統(tǒng)，但是系統(tǒng)的電壓等級就那么固定的幾種，基準值得統(tǒng)一到了同一側，采用標幺值自然是很方便的。而有了標幺值，就把三相供電系統(tǒng)中龐大的電氣設備的參數(shù)都等效到一個基準值了。標幺值的公式如下：標幺值=在三相供電系統(tǒng)中，通常指定系統(tǒng)的電壓等級為基準值，而這個基準值用下標“B”表示，標幺值用下標“*”表示。因為實際值和基準值是同一單位的量綱，那么可以得到標么值就是一個沒有單位的數(shù)值比。當標幺值是一個沒有量綱的數(shù)值，因此可以認為，對于同一電氣設備的實際值,由于基準值選取的不一樣，電氣設備的標幺值也就不意義了。那么就說明當標定三相供電系統(tǒng)中的某一個電氣設備的標幺值時，一定要同時標定它的基準值，否則，標幺值就沒有意義REF_Ref1036\r\h[1]。人為的設置電氣設備的電壓、電流、功率和阻抗等參數(shù)的基準值，并分別記為：UB、IB、SB U?= I?= S?= Z?=在三相供電系統(tǒng)對電氣設備使用標幺值進行短路計算，主要是因為它具有一下幾個優(yōu)點:能夠統(tǒng)一計算公式。在供電系統(tǒng)中，由于計算中使用的電壓默認為線電壓。但由于計算時不小心或弄錯等不可控因素，就會有將相電壓當做線電壓帶入計算公式的情況發(fā)生，這就會使短路計算出的理論值出現(xiàn)巨大的誤差，從而使得對三相供電系統(tǒng)發(fā)生短路故障時的分析出現(xiàn)極大地偏差。這是不能夠容忍的。而使用標幺值進行短路計算時通過選取不同的線電壓基準值或相電壓基準值，通過標幺值的計算公式，會出現(xiàn)線電壓與相電壓的標幺值相等，三相功率與單相功率的標幺值相等的情況，這就大大的提升了短路計算的正確性。（2）將三相供電系統(tǒng)巨大的電氣設備帶電量通過標幺值計算后將數(shù)字變小，減小了計算難度，有利于短路計算的便利性。（3）將三相供電系統(tǒng)電氣元件歸算到同一側，簡化了三相供電系統(tǒng)電路圖，將原本耦合的電路圖歸算到同一側進而可以畫出簡化后三相供電系統(tǒng)的π形電路圖在三相供電系統(tǒng)中，電氣設備之間的基準值有以下關系： SB= UB= ZB=4.2不對稱短路三種情況的分析4.2.1單相接地短路圖4.1單相接地短路示意圖故障處邊界條件為： Vfa=0，用對稱分量法表示為： Vfa(1)+Vfa(2) a2Ifa(1)+ aIfa(1)+a故障處的邊界條件為： Vfa(1)+ Ifa(1)=4.2.2兩相短路圖2.2兩相短路示意圖故障處的邊界條件為： Ifb+用對稱分量法表示為: Ifa a2I a2V4.2.3兩相接地短路圖4.3兩相短路示意圖故障處的邊界條件為： Ifa用序分量表示的邊界條件為: Ifa Vfa5參數(shù)設置5.1參數(shù)收集現(xiàn)收集到三線供電系統(tǒng)參數(shù)如下，并人為設置：線路參數(shù)設置為：線路L=200km，X1=0.4Ω/km，R1=0.17Ω/km；變壓器的額定容量值SN=20MV·A，短路電壓大小US%=10.5，空載損耗?P0=22kW，短路損耗?PS(1)變壓器T采用如Simulink模擬仿真模型所示，根據(jù)給定的數(shù)據(jù)，計算折算到110kV側的參數(shù)如下：變壓器的電阻為：RT變壓器的電抗為:XT則變壓器的漏感為：L變壓器的勵磁電阻為：R變壓器的勵磁電抗為：X變壓器的勵磁電感為：L(2)輸電線L采用如圖1所示的模型，根據(jù)給定的參數(shù)計算可得：RXL5.2仿真結果及分析5.2.1三相短路的理論值計算現(xiàn)參照所搭建的三相供電系統(tǒng)數(shù)學模型，利用收集到的實際三相供電系統(tǒng)中各個電氣設備的帶電量設置仿真參數(shù)。在短路故障發(fā)生器模塊中人為的設置短路故障類型，通過短路計算得到?jīng)_擊電流大小以及電流周期分量幅值REF_Ref29855\r\h[6]。短路電流周期分量幅值為：I==5.315KA時間常數(shù)TaT于是可得短路沖擊電流為：i在三相短路故障模塊中輸入短路故障時刻為0.02s，對仿真模型進行運行，并在電流示波器和電壓示波器—Scope1和Scope2中查看得到的三相短路故障發(fā)生時三相供電系統(tǒng)的電流、電壓波形圖REF_Ref31093\r\h[3]。如圖1和圖2所示：圖1三相供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路的短路電流波形圖圖2三相供電系統(tǒng)發(fā)生三相短路的電壓波形圖由圖1以顯而易見的知道，在0.02s故障發(fā)生前三相供電系統(tǒng)處于ABC三相處于穩(wěn)定狀態(tài)，但0.02s在發(fā)生故障以后A、B、C三相電流都發(fā)生了劇烈變化，并且A相幅度變化最大，隨后再逐漸與B、C兩相電流相匹配。由圖2可以顯而易見的知道，在0.02s前供電系統(tǒng)A、B、C三相電壓均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但0.02s短路故障模塊發(fā)出三相短路故障信號后，A、B、C三相電壓斷崖式跌落為0。由圖1、圖2直觀的讀出短路電流周期分量的幅值大約為5.35KA，沖擊電流大約為8.4KA，這與短路計算的理論計算有些許誤差，但這可能是由于電源模塊的內(nèi)阻設置不同造成的。5.2.2兩相接地短路人為設置短路故障發(fā)生器發(fā)生故障時間為[0.02,0.3],然后運行Simulink仿真模型，檢查電壓、電流示波器Scope1和Scope2并記錄下兩相故障情況下的系統(tǒng)電壓、電流波形圖圖3三相供電系統(tǒng)發(fā)生兩相接地短路的電流波形圖圖4三相供電系統(tǒng)發(fā)生兩相接地短路的電壓波形圖由圖4直觀的可知，在0.02s短路故障模塊發(fā)出兩相接地短路故障信號前三相供電系統(tǒng)的A、B、C三相電流均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在0.02s短路故障發(fā)生器發(fā)出兩相接地短路故障信號后A相電流迅速增大然后逐步減小，B相電流迅速減小然后逐步增大，經(jīng)過一段時間后A、B兩相電流幅值趨于相等，而C相電流能夠幾乎維持不變。在0.3s故障切除以后，A、B兩相的電流迅速減小到零，而C相電流幾乎保持不變。由圖5不難發(fā)現(xiàn)，在0.02s短路故障模塊發(fā)出兩相接地短路故障信號前三相供電系統(tǒng)的A、B、C三相電壓均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在0.02s短路故障發(fā)生器發(fā)出兩相接地短路故障信號后A、B兩相的電壓迅速減小至0，而C相電壓立即出現(xiàn)激增。在0.3s短路故障切除后A、B兩相電壓升高，C相電壓降低，三相供電系統(tǒng)恢復兩相接地短路故障發(fā)生前的穩(wěn)態(tài)。5.2.3單相接地短路圖5三相供電系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路的電流波形圖圖6三相供電系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路的電壓波形圖由圖5可明顯的觀察到，在0.02s短路故障模塊發(fā)出單相接地短路故障信號前三相供電系統(tǒng)的A、B、C三相電流均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在0.02s短路故障發(fā)生器發(fā)出單相接地短路故障信號后A相電流激增，而B、C兩相電流只有一些微弱的增大。但在0.1s單相接地短路故障切除以后，供電系統(tǒng)的A、B、C三相電流均恢復到穩(wěn)定狀態(tài)。由圖6可明顯的觀察到，在0.02s短路故障模塊發(fā)出單相接地短路故障信號前三相供電系統(tǒng)的A、B、C三相電壓均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在0.02s短路故障發(fā)生器發(fā)出單相接地短路故障信號后，A相的電壓斷崖式下降為0，而B、C兩相的電電壓有較大的增加。在0.1s單相接地短路故障切除以后,A相電壓急劇升高至單相接地短路故障發(fā)生前的幅值，而B、C兩相電壓則降低單相接地短路故障發(fā)生前的幅值，三相供電系統(tǒng)恢復至單相接地短路故障發(fā)生前的穩(wěn)定狀態(tài)。5.2.4兩相短路圖7三相供電系統(tǒng)發(fā)生兩相短路的電流波形圖圖8三相供電系統(tǒng)發(fā)生兩相短路的電壓波形圖由圖7可明顯的觀察到，在0.02s短路故障模塊發(fā)出兩相短路故障信號前三相供電系統(tǒng)的A、B、C三相電流均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在0.02s短路故障發(fā)生器發(fā)出兩相短路故障信號后，三相供電系統(tǒng)中的A、B兩相電流發(fā)生較大變化，C相電流幾乎維持穩(wěn)定。由圖8可明顯的觀察到，在0.02s短路故障模塊發(fā)出兩相短路故障信號前三相供電系統(tǒng)的A、B、C三相電壓均處于穩(wěn)定狀態(tài)，但在0.02s短路故障發(fā)生器發(fā)出兩相短路故障信號后，三相供電系統(tǒng)中的A、B兩相電壓快速變?yōu)?，而C相電壓幅值迅速增大。在0.1s兩相短路故障切除后，供電系統(tǒng)中的A、B兩相