电力系统分析实验报告

O
图 2-3 Sequence networks
由图 2-3 可以得到零序网、正序网和负序网的戴维南等效电路，如图 2-4 所示，
j0.1365 I0
+
z
0
V0
-
(a) Zero-sequence network
j0.26
j0.19038
I1
+
z
VF
+
1
z
-
I0
+
0
V1
j0.16615
V_0
I1
(b) Positive-sequence network
o 1 3 2 1 3 j , e j 240 j 。 2 2 2 2
O
Vag 1 1 1 0.48821 0 2 o 0.73802 1.12611 130.56 pu Vbg 1 2 o Vcg 0.24981 1.12611130.56 1
j0.16957
VF
I2
+
+
z
1
+
V1
_ j0.13304
z
2
V2
-
I2
z
注： VF
2
+
V2
_
(c) Negative-sequence network
1.050o
图 2-4 戴维南等效电路
由图 2-4 可以得到：
图 2-4 戴维南等效电路
Z0 ( j0.12 j0.09) ( j0.27 j0.12) j0.13650； Z1 ( j0.18 j0.12 j0.03) ( j0.09 j0.12 j0.24) j0.19038 ； Z2 ( j0.15 j0.12 j0.03) ( j0.09 j0.12 j0.18) j0.16957；
1
(b) Positive-sequence network
j0.12 j0.12 j0.12 2
j0.15
j0.18
(c) Negative-sequence network 注： Eg 图 2-1 Sequence networks
" " 1.050o , Em 1.050o
j0.26
100MVA,13.8kV,X" 0.24pu, X2 0.18pu,X0 0.08pu, Xn 0.06pu 。系统的基准选取为： 100 M VA ,13.8 kV 。
1、三相对称短路(Three-phase short-circuit) （1）节点 2 三相对称短路的短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真； （2）支路 3-4 离 3 节点 25%位置发生三相对称短路，此时短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真； 2、单相接地短路(Single line-to-ground short-circuit) （1）节点 2 单相对地短路的短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真； （2）支路 3-4 离 3 节点 25%位置发生单相对地短路，此时短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真； 3、相间短路(Line-to-line short-circuit) （1）节点 2 相间短路的短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真； (2) 支路 3-4 离 3 节点 25%位置发生相间短路，此时短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿 真； 4、两相接地短路(Double line-to-ground short-circuit)
0 j 0.16615 0
j1.87772 0.48821 j1.87772 0.73802 pu 0 ； j 0.13304 j1.87772 0.24981 0
I0 I2 0, I1 VF 1.050 j5.51529 pu 。
节点 2 三相短路以后，则有 V0 V 1 V 2 0 ,由图 2-2 中的三序网戴维南等效电路可知
j0.15
j0.18
(c) Negative-sequence network 注： Eg
" " 1.050o , Em 1.050o
I0 I2 0, I1 VF 1.050 j 6.31959 pu 。0 j 0.19038 0
j 2.11502 0.28870 j 2.11502 0.64734 pu 0 ； j 0.16957 j 2.11502 0.35864 0
" "
e
j120o
2、单相接地短路(Single line-to-ground short-circuit) (1) 节点 2 单相对地短路的短路电流的理论计算 2 节点 a 相对地短路时的边界条件为： Ua 0, Ib Ic 0 。根据图 2-1 可得，此时的戴维南 等效电路。如下图所示，
e j120 j
o
1 2
o 3 2 1 3 , e j 240 j 。 2 2 2
(2) 支路 3-4 离 3 节点 25%位置发生单相对地短路，此时短路电流的理论计算 边界条件为： Ua 0, Ib Ic 0 。根据图 2-3 可得，此时的戴维南等效电路。如下图所示，
" "
j0.1365
z
I0
+
j0.16615
I1
+ +
I2 V1
-
j0.13304
j0.26
0
V_0
j0.19038
z
VF
+
1
z
-
2
z
I0
+
0
V2
V0
-
I1
VF
+
z
1
+
图 2-6 戴维南等效电路 由图 2-6 可以得到：
V1
_ j0.16957
I2
I1 I 2
+
1.050O j3.50948 pu ； j (0.16615 0.13304)
(a) Zero-sequence network
j0.16615 I1
+
z
VF
+
1
j0.18
V1
-
(b) Positive-sequence network
j0.12
(a) Zero-sequence network
j0.03 j0.09 j0.12 2 1
j0.13304
I2
+
z
2
V2
-
j0.18
Z1 j 0.19038
由对称分量法可得：
" o Ia 1 1 1 0 5.51529 90 " 2 o I b 1 j 5.51529 5.51529150 pu 2 o I c" 0 1 5.5152930
" " " Ia 3I0 3( j2.11502) j6.34506 pu ； Ib Ic 0；
V0 0 j 0.1365 V 1.050O 0 1 V 0 2 0
由对称分量法可得：
(1) 节点 2 两相接地短路的短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真； (2) 支路 3-4 离 3 节点 25%位置发生两相接地短路，此时短路电流的理论计算与 PowerWorld 仿真；
二、 理论计算
1、三相对称短路(Three-phase short-circuit) (1)节点 2 三相对称短路故障的短路电流的理论计算 由图 2-1 可以得到零序网、正序网和负序网的戴维南等效电路，如图 2-2 所示，
" " " Ia 3I0 3( j1.87772) j5.63316 pu ； Ib Ic 0；
V0 0 j 0.26 V 1.050O 0 1 V 0 2 0
由对称分量法可得：
吉林大学
电力系统分析实验报告
班级：651105 姓名：李京杰 学号：65110505 实验日期：20140521 指导老师：孙淑琴
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100 MVA,13.8 kV / 138 kVY , X 0.12 pu ；线路 LINE 的参数为： X1 X2 0.12pu, X0 0.36pu ；变压
Eg
j0.18 j0.24
+
+
Em
器 T2 的参数为： 100 MVA,138 kVY / 13.8 kV , X 0.12 pu ；电动机 M 的参数为：
U0 0 ;
由对称分量法可得，
" Ia 1 1 1 0 0 " 2 o j 3.50948 6.07860 180 pu I b 1 " 2 o Ic j 3.50948 6.078600 1
z
2