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电力系统短路故障的计算机算法程序设计课程设计
电力系统短路故障的计算机算法程序设计课程设计信息工程系电力系统分析课程设计报告书题目: 电力系统短路故障的计算机算法程序设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：钟建伟2012年 03月 15 日信息工程学院课程设计任务书学生姓名学号成绩设计题目电力系统故障分析设计内容给定的系统接线图，按照要求手工计算出各种简单故障的电气量值；设计要求1．计算机计算原理应用计算机进行电力系统计算，首先要掌握电力系统相应计算的数学模型；其次是运用合理的计算方法；第三则是选择合适的计算机语言编制计算程序。
建立电力系统计算的相关数学模型，就是建立用于描述电力系统相应计算的有关参数间的相互关系的数学方程式。
该数学模型的建立往往要突出问题的主要方面，即考虑影响问题的主要因素，而忽略一些次要因素，使数学模型既能正确地反映实际问题，又使计算不过于复杂。
运用合理的计算方法，就是要求所选用的计算方法能快速准确地得出正确结果，同时还应要求在解算过程中占用内存少，以利提高计算机的解题规模。
选择合适的语言编写程序，就是首先确定用什么计算机语言来编制程序；其次是作出计算的流程图；第三根据流程图用选择的语言编写计算程序。
然后上机调试，直到语法上无错误。
所编制的程序难免存在逻辑错误，因此先用一个已知结果的系统作为例题进行计算。
用程序计算的结果和已知结果相比较，如果结果相差甚远就要逐步分析程序的计算步骤，查出问题的出处；如果结果比较接近，则逐步分析误差来源；直到结果正确为止。
最后将所编制出的正确计算程序，用于电力系统的实际计算。
2．电力系统短路计算计算机算法一般在电力系统短路计算中，多数情况下只要计算短路电流、电压的周期分量起始值。
因此，电力系统短路电流计算的数学模型，可归结为求解短路故障初始状态下的等值电路稳态解的问题。
对于三相对称短路，可建立一相等值电路的计算模型，对于不对称短路，则可应用对称分量法建立系统的正、负、零序网络，从而建立故障计算的序网模型。
课程设计---电力系统短路故障的计算机算法程序设计
电力系统分析课程设计报告书题目:电力系统短路故障的计算机算法程序设计专业：电气工程及其自动化班级：学号：学生姓名：指导教师：2012年3 月11 日目录1目的与原理 (4)1.1 关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的 (4)1.2 原理 (4)2总体设计 (6)2.1 程序设计说明 (6)2.2 选择计算机语言 (6)3程序设计 (9)3.1 流程图： (9)3.2 习题实例 (10)4总结 (18)参考文献 (19)1目的与原理1.1关于电力系统短路故障的计算机算法程序设计目的电力系统正常运行的破坏多半是由于短路故障引起的，发生短路时，系统从一种状态剧变成另一种状态，并伴随复杂的暂态现象。
所谓短路故障，是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情况。
根据所给的电力系统，编制短路电流计算程序，通过计算机进行调试，最后完成一个切实可行的电力系统计算应用程序。
通过自己设计电力系统计算程序使同学对电力系统分析有进一步理解，同时加强计算机实际应用能力的训练。
1.2原理①计算机计算原理应用计算机进行电力系统计算，首先要掌握电力系统相应计算的数学模型；其次是运用合理的计算方法；第三则是选择合适的计算机语言编制计算程序。
建立电力系统计算的相关数学模型，就是建立用于描述电力系统相应计算的有关参数间的相互关系的数学方程式。
该数学模型的建立往往要突出问题的主要方面，即考虑影响问题的主要因素，而忽略一些次要因素，使数学模型既能正确地反映实际问题，又使计算不过于复杂。
运用合理的计算方法，就是要求所选用的计算方法能快速准确地得出正确结果，同时还应要求在解算过程中占用内存少，以利提高计算机的解题规模。
选择合适的语言编写程序，就是首先确定用什么计算机语言来编制程序；其次是作出计算的流程图；第三根据流程图用选择的语言编写计算程序。
然后上机调试，直到语法上无错误。
所编制的程序难免存在逻辑错误，因此先用一个已知结果的系统作为例题进行计算。
某系统短路计算课程设计
某系统短路计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解并掌握某系统短路计算的基本原理和方法。
2. 使学生能够运用所学知识，对给定电力系统进行短路电流计算。
3. 帮助学生了解短路计算在电力系统运行与保护中的应用。
技能目标：1. 培养学生运用公式、图表等进行短路计算的能力。
2. 提高学生分析电力系统故障原因，并提出解决方案的能力。
3. 培养学生运用计算软件进行短路计算的实际操作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力系统工程问题的探究兴趣，提高学习积极性。
2. 培养学生严谨的科学态度，注重实际操作与理论相结合。
3. 增强学生的团队合作意识，培养学生的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为电力系统及其自动化专业核心课程，以理论教学与实践操作相结合的方式进行。
学生特点：学生已具备一定的电力系统基础知识，具有较强的逻辑思维能力和动手能力。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重启发式教学，引导学生主动思考，提高解决实际问题的能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，以便在教学过程中进行有效评估。
二、教学内容1. 短路计算基本原理：包括短路故障类型、对称短路与不对称短路的特点、短路计算的基本方法及其适用范围。
教材章节：第二章 短路故障及短路电流计算方法2. 短路计算公式及其推导：讲解并推导常用的短路计算公式，如短路电流、短路电压、短路功率等。
教材章节：第二章 短路电流计算公式3. 短路计算在电力系统中的应用：分析短路计算在电力系统保护、设备选型、故障分析等方面的实际应用。
教材章节：第三章 短路计算在电力系统中的应用4. 短路计算软件应用：介绍常用短路计算软件，如PSS/E、DIgSILENT PowerFactory等，并进行实际操作演示。
教材章节：第四章 短路计算软件及其应用5. 实例分析：结合实际电力系统案例，指导学生进行短路计算，分析故障原因及解决方案。
教材章节：第五章 短路计算实例分析教学进度安排：共8学时，分配如下：1. 短路计算基本原理与公式推导（2学时）2. 短路计算在电力系统中的应用（2学时）3. 短路计算软件应用（2学时）4. 实例分析及讨论（2学时）教学内容科学、系统，注重理论与实践相结合，旨在帮助学生全面掌握短路计算的知识与技能。
电力系统短路计算课程设计 精品
第四章 算例„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 14
4.1 各元件电抗标幺值计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 15 4.2 K1 点短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 16 4.3 K2 点短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 19 4.4 K3 点短路电流计算„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 22 4.5 短路计算结果统计表„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25 4.6 计算结果总结„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„25
I
南昌工程学院课程设计
机械与电气工程
学院
10 电气工程及其自动化
专业
班
学生：
日期：自 2013
年
11
月
18
日至
2013
年
11 月
30 日
指导教师： 助理指导教师(并主任：
附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
II
南昌工程学院课程设计
参考文献 „„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„„ 27
IV
南昌工程学院课程设计
第一章 电力系统故障分析的基本知识
1.1 短路概述
1.1.1 短路的定义及类别 在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障。 短路故障是电力系统除正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。在三相 供电系统中，破坏供电系统正常运行的故障最为常见而且危害性最大的就是各种短路。对 中性点不接地系统有相与相之间的短路，对中性点接地系统有相与相之间的短路和相与地 之间的短路。其短路的基本种类有：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路、单 相接地短路等，如图 1-1 所示。发生短路故障时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路 的稳定状态，一般需 3～5 秒。在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。在短路后约 半个周波（0.01 秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为短路冲击电流。它会产生很大 的电动力，其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。
课程设计电力系统短路电流的计算
课程设计说明书题目名称：某系统短路计算系部：专业班级：学生姓名：学号：指导教师：完成日期：电力工程系课程设计任务书学年学期年月日教研室主任（签名）系（部）主任（签名）年月日摘要电能是现代社会中最重要，也是最方便的能源。
电能具有许多优势，它能够方便地转化为别种形式的能，它的输送和分派易于实现；它的应用规模也很灵活。
电力系统正常运行的破坏多半是由短路故障引发的。
发生短路时，系统从一种状态剧变到另一种状态，并伴随产生复杂的暂态现象。
所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地发生通路的情形。
在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路。
关于各类不对称短路，都能够对短路点列写各序网络的电势方程，依照不对称短路的不同类型列写边界条件方程。
联立求解这些方程能够求得短路点电压和电流的各序分量。
关键词：短路各序网络不对称短路目录1 课程设计的题目及目的 (1)1.1 课程设计选题 (1)1.2 课程设计的目的 (1)2 短路电流计算的大体概念和方式 (2)2.1 大体概念的介绍 (2)2.2 电力系统各序网络的制定 (2)2.3 不对称三相量的分解 (3)2.4 短路电流计算的大体方式 (4)3 计算进程及步骤 (6)3.1 系统C的正序电抗的计算 (6)3.2 K点发生接地短路的电流计算 (8)3.3 短路时发电机和系统C故障电流计算 (10)4 仿真实验 (13)4.1 基于公用资源的交直流电力系统分析程序包有以下应用功能 (13)4.2 仿真结果部份截图 (14)5 结果分析 (18)5.1 短路电流计算结果的应用 (18)5.2 阻碍短路电流的因素及限制短路电流的方法 (19)总结 (20)致谢 (21)1 课程设计的题目及目的1.1 课程设计选题如下图发电机G ，变压器T 一、T2和线路L 电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C 的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。
电力系统短路计算课程设计(两相断线)smalolo
目录 第一章 系统概述............................................................................... 11.1 设计目的 ........................................................................................ 1 1.2 设计要求 ........................................................................................ 1 1.3 设计内容 ........................................................................................ 1 1.4 课题分析 ........................................................................................ 1 第二章 短路计算设计题目............................................................... 2 2.1 设计题目 ........................................................................................ 2 2.2 计算流程图.................................................................................... 3 第三章 两相断线故障的手工计算................................................... 4 3.1 电力系统等值网络图..................................................................... 4 3.2 复合序网图.................................................................................... 5 第四章 两相断线故障计算源程序................................................. 11 4.1 两相断线故障计算源程序.......................................................... 11 4.2 程序运行结果.............................................................................. 19 参考文献 ........................................................................................... 24第一章 系统概述1.1 设计目的1、掌握电力系统三相短路计算的基本原理与方法。
短路容量计算课程设计
短路容量计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解短路容量的概念，掌握短路容量计算的基本原理；2. 学会应用短路容量计算公式，解决实际电力系统中的短路问题；3. 掌握影响短路容量的因素，能够分析不同因素对短路容量的影响。
技能目标：1. 能够运用所学知识，进行电力系统短路容量的计算；2. 培养学生运用计算工具解决实际问题的能力；3. 培养学生团队协作和沟通表达能力，通过小组讨论，共同解决短路容量计算中的问题。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电力工程领域的兴趣，激发学生学习积极性；2. 培养学生严谨的科学态度，养成认真细致的学习习惯；3. 增强学生的安全意识，了解短路容量计算在电力系统安全运行中的重要性。
分析课程性质、学生特点和教学要求，本课程旨在帮助学生在掌握短路容量计算基本原理的基础上，提高解决实际问题的能力。
课程目标具体、可衡量，以便学生和教师能够清晰地了解课程的预期成果。
通过本课程的学习，学生将能够独立完成短路容量计算任务，并在实践中不断提高自己的技能水平。
同时，注重培养学生的团队协作能力和安全意识，使其成为具有实际操作能力的电力工程技术人才。
二、教学内容根据课程目标，教学内容主要包括以下几部分：1. 短路容量基本概念- 短路容量的定义与意义- 短路类型及其特点2. 短路容量计算原理- 短路容量计算公式推导- 各参数的物理意义及取值方法3. 影响短路容量的因素- 电力系统参数对短路容量的影响- 系统运行方式对短路容量的影响4. 短路容量计算方法- 简化计算方法及应用- 计算工具的使用与操作5. 短路容量计算案例分析- 实际电力系统短路容量计算案例- 案例分析及讨论教学内容按照以下教学大纲进行安排：1. 引言与短路容量基本概念（1课时）2. 短路容量计算原理及公式推导（2课时）3. 影响短路容量的因素（1课时）4. 短路容量计算方法及计算工具使用（2课时）5. 短路容量计算案例分析及讨论（2课时）教学进度根据以上安排进行，共计8课时。
电力系统短路计算课程设计
南昌工程学院课程设计(论文)机械与电气工程学院电气工程及其自动化专业课程设计（论文）题目电力系统短路电流计算学生姓名班级学号指导教师完成日期2013年11月30日成绩：评语：指导教师：年月日南昌工程学院课程设计（论文）任务书机械与电气工程学院10电气工程及其自动化专业班学生：日期：自2013年11月18日至2013年11月30日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：电气工程教研室主任：附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
一、取基准容量：SB=100MVA基准电压：UB=Uav二、计算各元件电抗标幺值：(1)XL=0.401Ω／km，L1=16.582kmL2=14.520km，Xd1=Xd2=X''=0.0581，d=0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型系统电抗标幺值X''d线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。
(2)主变铭牌参数如下：1﹟主变：型号SFSZ8-31500/110接线YN/YN/d11变比110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5短路电压（%）UK(1-2)=10.47UK(3-1)=18UK(2-3)=6.33短路损耗（kw）PK(1-2)=169.7PK(3-1)=181PK(2-3)=136.4空载电流（%）I0(%)=0.46空载损耗（kW）P0=40.62﹟主变：型号SFSZ10-40000/110接线YN/YN/d11变比110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5短路电压（%）UK(1-2)=11.79UK(3-1)=21.3UK(2-3)=7.08短路损耗（kW）PK(1-2)=74.31PK(3-1)=74.79PK(2-3)=68.30空载电流(%)I0(%)=0.11空载损耗（kW）P0=26.71(3)转移电势E∑=1目录第一章电力系统故障分析的基本知识 (1)1.1短路概述 (1)1.2标幺值……………………………………………………………………………………3第二章电力系统三相短路电流的计算 (5)2.1计算的条件和近似 (5)2.2简单系统''I计算 (5)2.3计算短路电流时的简化条件 (6)第三章简单不对称短路的分析与计算 (7)3.1对称分量法 (7)3.2电力系统各序网络的制定 (8)3.3对称分量法在不对称短路计算中的运用 (8)3.4简单不对称短路的分析与计算 (9)3.5正序等效定则 (12)第四章算例 (14)4.1各元件电抗标幺值计算 (15)4.2K1点短路电流计算 (16)4.3K2点短路电流计算 (19)4.4K3点短路电流计算 (22)4.5短路计算结果统计表 (25)4.6计算结果总结 (25)参考文献 (27)第一章电力系统故障分析的基本知识1.1短路概述1.1.1短路的定义及类别在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障。
电路分析短路计算课程设计
电路分析短路计算课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解并掌握电路短路的基本概念，包括短路原因、类型及危害。
2. 学生能运用欧姆定律和基尔霍夫电压定律进行简单电路短路电流的计算。
3. 学生能解释并分析实际电路中短路现象，了解短路保护的重要性。
技能目标：1. 学生能够正确使用实验仪器进行短路电流的测量，具备实验操作能力。
2. 学生能够运用电路分析软件进行短路计算，具备电路仿真能力。
3. 学生能够解决实际电路中与短路相关的简单问题，具备一定的故障排查能力。
情感态度价值观目标：1. 学生通过学习电路短路计算，培养对物理学研究的兴趣，增强探究精神。
2. 学生在小组合作中，培养团队协作意识，提高沟通表达能力。
3. 学生认识到电路安全的重要性，增强安全意识，养成良好的实验习惯。
课程性质：本课程为电气工程及自动化专业的基础课程，以电路理论为基础，结合实际应用，培养学生的电路分析和计算能力。
学生特点：学生已具备基本的电路理论知识和实验操作技能，具有一定的自主学习能力和问题解决能力。
教学要求：教师应注重理论与实践相结合，引导学生运用所学知识解决实际问题，关注学生的个体差异，提高学生的综合素养。
通过本课程的学习，使学生在知识、技能和情感态度价值观方面取得具体的学习成果。
二、教学内容1. 短路基本概念：短路原因、类型及其危害，介绍电路中短路现象的成因及分类，分析短路对电路设备的影响。
2. 短路电流计算方法：运用欧姆定律和基尔霍夫电压定律进行简单电路短路电流的计算，结合实际案例进行讲解。
3. 实际电路短路分析：分析复杂电路中的短路现象，探讨短路保护措施及其重要性。
4. 短路电流测量：介绍实验测量短路电流的方法，组织学生进行实验操作，提高学生的动手能力。
5. 电路仿真软件应用：教授学生使用电路分析软件进行短路计算，增强学生的电路仿真技能。
教学内容安排：第1周：短路基本概念及危害；第2周：短路电流计算方法；第3周：实际电路短路分析；第4周：短路电流测量实验；第5周：电路仿真软件在短路计算中的应用。
课程设计电力系统短路故障电流计算(1)
课程设计电力系统短路故障电流计算(1)电力系统中，短路故障电流是一种常见的现象。
在设计电力系统课程中，计算短路故障电流是一项重要内容，因此需要对其进行深入的探究和实践。
一、短路故障电流的定义及意义短路故障电流指在电路中出现短路故障时，电流的最大值。
它是电路中的一项重要参数，用于计算电路中的容量、选取开关保护设备、评估电缆线路性能等方面，具有非常重要的意义。
二、短路故障电流的计算方法短路故障电流的计算方法主要有两种：理论计算和实测计算。
1. 理论计算方法理论计算法是基于电路的物理特性和电学定理进行计算。
主要包括解析法、逐步简化法和节点分析法等。
1）解析法解析法是通过分析电路的各个节点和支路，利用基本电学公式进行计算，得到短路故障电流值。
这种方法需要较高的数学功底和较长的计算时间，但精度相对较高。
2）逐步简化法逐步简化法是逐步去掉电路中的支路，计算简化后的电路中的短路故障电流，最后进行综合计算。
这种方法计算量较少，精度较高，适用于复杂电路的计算。
3）节点分析法节点分析法是将电路分析成多个节点，通过节点电流的叠加计算，得到短路故障电流值。
这种方法计算速度较快，适用于简单电路的计算。
2. 实测计算方法实测计算法是通过实际测试，得到短路故障电流值。
主要包括电压降法和电流比法两种。
1）电压降法电压降法是通过测量短路故障时，电路两端的电压差，结合电路的电学特性计算得到短路故障电流值。
这种方法简单易行，但受各种因素的影响较大，精度较低。
2）电流比法电流比法是通过变压器，将电路中的电流放大到合适的范围，然后测量电路中的电流比，计算得到短路故障电流值。
这种方法精度较高，但需较高的测试设备和技术水平。
三、短路故障电流计算实践及注意事项在进行短路故障电流计算时，需要注意以下几点：1.电路参数要足够精确，包括电路拓扑结构、电气参数等。
2.计算过程中需注意各种特殊情况，如避雷装置、变压器漏电流、交流电动机震荡电流等。
3.应选择适合实际应用的计算方法，并进行对照校验，保证计算精度。
电力系统短路课程设计
电力系统短路课程设计一、设计背景电力系统是现代社会中最为重要的能源供应体系之一，它作为支撑社会生产和生活的关键能源提供者，承担着巨大的社会责任。
然而，由于其复杂性和系统性，电力系统中存在着一些无法避免的问题，并可能导致电力系统的短路故障。
因此，作为电力工程领域中的关键知识点之一，短路课程的设计至关重要。
二、设计目的本课程设计的目的在于：1. 介绍电力系统中的短路现象及其产生原因、危害以及可能导致的故障；2. 分析短路的类型，并对短路的分析方法进行详解；3. 讲解防止电力系统中短路故障的方法，指导学生完成实际应用案例；4. 培养学生对电力系统短路故障进行有效处理的能力，提高其电力工程领域的综合素质。
三、课程内容和教学方法1. 课程内容（1）电力系统中短路现象的概述（2）短路故障的类型及产生原因（3）短路故障的危害（4）短路故障的分析方法（5）短路故障的防止和解决措施（6）电力系统短路故障实际应用案例分析2. 教学方法（1）理论教学（2）课堂讨论（3）案例分析（4）实验教学（5）上机模拟操作四、课程重点和难点1. 重点本课程的重点是：（1）电力系统中短路现象的概述和短路类型的分析；（2）短路故障的危害及防止和解决措施；（3）电力系统短路故障实际应用案例分析。
2. 难点本课程的难点是：（1）短路故障分析方法的深入进修；（2）如何有效地防止电力系统中短路故障的发生，以及出现故障后如何快速准确地处理问题；（3）实际应用案例的分析和操作。
五、教学手段1. 教材本课程教材可以以《电力系统短路课程》为主要教材，辅之以相关电力工程领域的专业教材和学术期刊，以此帮助学生更好地掌握课程知识点。
2. 实验器材教师可以利用电力系统模拟器等实验器材，设计具有实际意义的电力系统实验，让学生对短路问题的产生及解决有更深刻的理解。
同时，通过实验操作的方式，可以提高学生的动手实践能力。
3. 多媒体技术多媒体技术可以为教师提供更多视觉刺激和交互方式，提高教学效果。
电力系统短路计算课程设计
电力系统短路计算课程设计1. 引言电力系统短路计算是电力系统工程中的重要内容之一。
它用于确定电力系统中各个组件（如发电机、变压器、线路、开关等）的短路电流以及电力系统的短路容量。
本课程设计旨在帮助学生深入理解电力系统短路计算的基本原理和方法，培养学生的问题分析和解决能力。
2. 实验目的•掌握电力系统短路计算的基本原理和方法；•学习使用电力系统短路计算软件进行短路计算；•培养学生的实际操作能力和数据处理能力。
3. 实验内容本次课程设计包括以下实验内容：1.了解电力系统短路计算的基本原理和方法；2.学习使用PSS/E软件进行短路计算；3.对示例电力系统进行短路计算，并绘制短路电流分布图；4.分析短路电流对电力系统设备的影响。
4. 实验步骤4.1 实验准备安装PSS/E软件并了解其基本操作。
4.2 系统建模•根据实验要求，选择合适的电力系统进行建模；•绘制电力系统的单线图。
4.3 数据采集•从电力系统实际运行数据中采集所需的电气参数；•对采集到的数据进行整理和校验。
4.4 短路计算•使用PSS/E软件对电力系统进行短路计算；•分析计算结果，得到各个节点的短路电流。
4.5 短路电流分布•根据计算结果，绘制电力系统的短路电流分布图；•分析电力系统中短路电流的分布规律。
4.6 设备影响分析•根据短路电流分布图，分析短路电流对电力系统设备的影响；•提出相应的设备保护措施。
5. 结果与分析根据实际操作和数据处理的结果，对电力系统短路计算进行结果分析。
可以对不同节点的短路电流进行比较，并针对计算结果进行讨论和总结。
6. 实验总结本次课程设计通过实际操作和数据处理，加深了对电力系统短路计算基本原理和方法的理解。
同时，培养了学生的实际操作能力和问题分析能力。
通过分析电力系统的短路电流分布，提出了针对电力系统设备的保护措施。
本次课程设计对于提高学生的专业素养和解决实际工程问题具有一定的指导意义。
7. 参考文献1.电力系统短路计算教程2.PSS/E软件使用手册。
电力系统分析课程设计-电力系统三相短路计算
电力系统分析课程设计题目: 电力系统三相短路计算院系名称：电气工程学院专业班级：学生姓名：学号：指导教师：成绩：指导老师签名：日期：摘要随着现代科技的快速发展，人们对电力需求越来越高，随着电网的并网与改造，电力可以在电力线路上跨区域输送，在输送过程中对电力系统暂态稳定性影响常见的有负荷的突然变化、切除或投入系统的主要元件、电力系统的短路故障。
其中短路故障对系统的扰动最为严重，在短路中，其中以三相短路最为危险，引起电力系统的扰动最大，电力系统如果能经受住三相短路的扰动，则暂态稳定性应该不容易被打破。
本文针对三相短路来计算短路电流，短路功率。
应用已知数据，来手算短路电流和功率，绘制等值电路。
复习系统三相短路的基本原理，建立数学模型。
确定合适的数值计算方法（矩阵直接求逆，节点优化编号，LR 分解）。
上机编程调试，分析。
仿真算例系统的短路电流﹑支路电流和节点电压，并与手工计算比较。
目录第一章电力系统三相短路手算算法 (4)1.1 已知数据 (4)短路电流计算的步骤： (5)1.3 元件参数计算及等值电路 (6)1.4 等值网络化简 (7)三相对称短路电流和容量的计算 (10)第2章三相短路计算机算法 (11)基本原理 (11)2.2程序编写及执行 (12)、计算机程序编写 (12)、导纳的计算： (17)、计算机所求结果及分析 (18)课程设计总结 (19)参考文献 (19)第一章 电力系统三相短路手算算法25MWcos 0.8N ϕ=cos 0.85N ϕ=''0.13d X =火电厂110MW负载''0.264d X =图1-1为给出的原始电路图1.1 已知数据电力系统图如上图所示，系统中)3(K 点发生三相短路故障，分析与计算产生最大可能的故障电流和功率。
2．电力系统参数 （1）发电机参数发电机1G ：额定的有功功率MW 110，额定电压kV U N 5.10=；次暂态电抗标幺值264.0=''dX ，功率因数85.0cos =N ϕ。
短路计算课程设计
1课题概述1.1电力系统综述电力工业发展初期，电能是直接在用户附近的发电站（或称发电厂）中生产的，各发电站孤立运行。
随着工农业生产和城市的发展，电能的需要量迅速增加，而热能资源和水能资源丰富的地区又往往远离用电比较集中的城市和工矿区，为了解决这个矛盾，就需要在动力资源丰富的地区建立大型发电站，然后将电能远距离输送给电力用户。
同时，为了提高供电的可靠性以及资源利用的综合经济性，又把许多分散的各种形式的发电站，通过送电线路和变电所联系起来。
这种由发电机、升压和降压变电所，送电线路以及用电设备有机连接起来的整体，即称为电力系统。
现代电力系统提出了“灵活交流输电和新型直流输电”的概念。
灵活交流输电技术是指运用固态电子器件与现代自动控制技术对交流电网的电压、相位角、阻抗、功率以及电路的通断进行实时闭环控制，从而提高高压输电线路的诉讼能力和电力系统的稳态水平。
新型直流输电技术是指应用现电力电子技术的最新成果，改善和简化变流站的造价等。
运营方式管理中，潮流是确定电网运行方式的基本出发点：在规划领域，需要进行潮流分析验证规划方案的合理性；在实时运行环境，调度员潮流提供了电网在预想操作预想下的电网的潮流分布以及校验运行的可靠性。
在电力系统调度运行的多个领域都涉及到电网潮流计算。
潮流是确定电力网咯运行状态的基本因素，潮流问题是研究电力系统稳态问题的基础和前提。
1.2短路计算简介所谓短路，是指供电系统中不等电位的导体在电气上被短接，如相与相之间的短接，或在中性点接地系统中一相或几相与大地相接以及三相四线制系统中相与零线的短接等。
当发生短路时，电源电压被短接，短路回路阻抗很小，于是在回路中流通很大的短路电流。
在电力系统的设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生故障时所造成的不正常工作状态。
实际运行表明，破坏供电系统正常运行的故障，多数为各种短路故障。
在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，对于短路计算的研究，有利于我们在进行电气设计时，选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备。
电力系统短路计算课程设计
目录1手工计算 (1)2两相接地短路计算框图 (5)3两相接地短路源程序 (6)4结果输出 (11)设计总结 (19)2两相接地短路计算框图两相接地短路计算流程框图如图2.1所示。
图2.1两相接地短路计算流程框图3两相接地短路源程序clear all;format long eY1=[-j*40.000000 j*10.000000 j*10 j*20 0j*10 -j*40 j*10 0 j*20.000000j*10 j*10 -j*20 0 0j*20.000000 0 0 -j*25 00 j*20.000000 0 0 -j*25.000000]; %输入正序负序导纳矩阵Y0=[-j*86.666667 j*33.333333 j*33.333333 j*20.000000 j*33.333333 -j*86.666667 j*33.333333 0j*33.333333 j*33.333333 -j*66.666667 0j*20.000000 0 0 -j*27.142857]; %输入零序导纳矩阵、N1=input('please input 网络节点数：');N2=input('please input 零序网络节点数：');N3=input('please input 短路节点号：');disp('fault表示输入短路类型1表示单相a短路2表示两相bc短路3表示两相bc短路接地')fault=input('please input fault的值：');%求正序和负序因子表YY1=zeros(N1,N1);for m=1:N1for n=m :N1if n==mYY1(m,m)=Y1(m,m);for k=1:m-1YY1(m,m)=YY1(m,m)-YY1(k,m)*YY1(k,m)*YY1(k,k);endelseYY1(m,n)=Y1(m,n);for k=1:m-1YY1(m,n)=YY1(m,n)-YY1(k,m)*YY1(k,n)*YY1(k,k); %原来的程序在这里出错将n写成m了endYY1(m,n)=YY1(m,n)/YY1(m,m);endendendfor m=1:N1YY1(m,m)=1/YY1(m,m);%原来的程序在这里出错将yy写出y了endYY2=YY1;disp('正序因子表');YY1disp('负序因子表');YY2%求零序因子表if fault~=2YY0=zeros(N2,N2);for m=1:N2for n=m :N2if n==mYY0(m,m)=Y0(m,m);for k=1:m-1YY0(m,m)=YY0(m,m)-YY0(k,m)*YY0(k,m)*YY0(k,k);endelseYY0(m,n)=Y0(m,n);for k=1:m-1YY0(m,n)=YY0(m,n)-YY0(k,m)*YY0(k,n)*YY0(k,k); %原来的程序在这里出错将n写成m了endYY0(m,n)=YY0(m,n)/YY0(m,m);%原来的程序在这里出错将yy写出y了endendendfor m=1:N2YY0(m,m)=1/YY0(m,m);enddisp('零序因子表');YY0end%正负序阻抗矩阵第N3列元素f1=zeros(1,N1);h1=zeros(1,N1);z1=zeros(N1,N1);for k=1:N1if k==N3f1(1,k)=1;h1(1,k)=f1(1,k)*YY1(k,k);endif k>N3for m=N3:k-1 %将k写成N1了f1(1,k)=f1(1,k)-YY1(m,k)*f1(1,m);endh1(1,k)=f1(1,k)*YY1(k,k);endenddisp('f1的值');f1disp('h1的值');h1for m=N1:-1:1z1(m,N3)=h1(1,m);for k=m+1:N1z1(m,N3)=z1(m,N3)-YY1(m,k)*z1(k,N3);%将-写成+了endendz2=z1;disp('正序阻抗矩阵第N3列元素');disp('z1=');disp(z1(:,:));disp('负序阻抗矩阵第N3列元素');disp('z2=');disp(z2(:,:));%求零序阻抗矩阵第3列元素z0=zeros(N1,N1);if fault~=2f0=zeros(1,N2);h0=zeros(1,N2);for k=1:N2if k==N3f0(1,k)=1;h0(1,k)=f0(1,k)*YY0(k,k);endif k>N3for m=N3:k-1f0(1,k)=f0(1,k)-YY0(m,k)*f0(1,m); %将k写成N1了endh0(1,k)=f0(1,k)*YY0(k,k);endenddisp('f0的值');f0disp('h0的值');h0for m=N2:-1:1z0(m,N3)=h0(1,m);for k=m+1:N2z0(m,N3)=z0(m,N3)-YY0(m,k)*z0(k,N3);%将-写成+了endenddisp('零序阻抗矩阵第N3列元素');disp('z0=');disp(z0);end%求短路电流ZFF1=z1(3,3);ZFF2=ZFF1ZFF0=z0(3,3);IF1=0;IF2=0;IF0=0;if fault==1;IF1=1/(ZFF0+ZFF1+ZFF2);IF2=IF1;IF0=IF1;elsefault==2;IF1=1/(ZFF1+ZFF2);IF2=-IF1;if fault==3IF1=1/(ZFF1+ZFF2*ZFF0/(ZFF0+ZFF2));IF2=-IF1*ZFF0/(ZFF2+ZFF0);IF0=-IF1*ZFF2/(ZFF2+ZFF0);endenddisp('ZFF1 ZFF2 ZFF0的值分别为：');ZFF1ZFF2ZFF0disp('正序短路电流');IF1 %正序短路电流disp('负序短路电流');IF2 %负序短路电流disp('零序短路电流');IF0 %零序短路电流%求节点电压V1=zeros(N1,1);V2=zeros(N1,1);V0=zeros(N1,1);%由于z0矩阵中的编号和实际中的编号不一样所以要进行转换%用于求节点电压的零序阻抗矩阵第N3列元素for k=1:N1V1(k,1)=1-IF1*z1(k,N3);V2(k,1)=-IF2*z2(k,N3);V0(k,1)=-IF0*z0(k,N3);enddisp('节点正序电压');V1disp('节点负序电压');V2disp('节点零序电压');V0%计算短路点的线路电压a=-1/2+sqrt(3)/2*j;if fault==1Vfb=j*[(a*a-a)*ZFF2+(a*a-1)*ZFF0]*IF1;Vfc=j*[(a-a*a)*ZFF2+(a-1)*ZFF0]*IF1;Vfa=0;elseif fault==2Vfa=2*j*ZFF2*IF1;Vfb=-1/2*Vfa;Vfc=-1/2*Vfa;elseif fault==3Vfa=j*3*ZFF2*ZFF0/(ZFF2+ZFF0)*IF1;Vfb=0;Vfc=0;endendenddisp('短路点的线路电压');VfaVfbVfc4结果输出please input 网络节点数：5please input 零序网络节点数：3please input 短路节点号：3fault表示输入短路类型1表示单相a短路2表示两相bc短路3表示两相bc短路接地please input fault的值：3正序因子表YY1 =Columns 1 through 20 +2.500000000000000e-002i -2.500000000000000e-0010 +2.666666666666667e-002iColumns 3 through 4-2.500000000000000e-001-5.000000000000000e-001-3.333333333333333e-001-1.333333333333333e-0010 +7.500000000000000e-002i -4.999999999999999e-0010 +9.090909090909090e-002iColumn 5-5.333333333333333e-001-4.999999999999999e-001-5.454545454545453e-0010 +1.294117647058823e-001i负序因子表YY2 =Columns 1 through 20 +2.500000000000000e-002i -2.500000000000000e-0010 +2.666666666666667e-002iColumns 3 through 4-2.500000000000000e-001-5.000000000000000e-001-3.333333333333333e-001-1.333333333333333e-0010 +7.500000000000000e-002i -4.999999999999999e-0010 +9.090909090909090e-002iColumn 5-5.333333333333333e-001-4.999999999999999e-001-5.454545454545453e-0010 +1.294117647058823e-001i零序因子表YY0 =Columns 1 through 20 +1.153846149408284e-002i -3.846153792899409e-0010 +1.354166654947917e-002iColumn 3-3.846153792899409e-001-6.249999859375003e-0010 +3.999999730000024e-002if1的值f1 =Columns 1 through 40 01.000000000000000e+000 4.999999999999999e-001Column 57.727272727272725e-001h1的值h1 =Columns 1 through 2Columns 3 through 40 +7.500000000000000e-002i 0 +4.545454545454544e-002iColumn 50 +9.999999999999994e-002i正序阻抗矩阵第N3列元素z1=Columns 1 through 2Columns 3 through 40 +1.249999999999999e-001i 00 +1.249999999999999e-001i 00 +1.749999999999999e-001i 00 +9.999999999999994e-002i 00 +9.999999999999994e-002i 0Column 5负序阻抗矩阵第N3列元素z2=Columns 1 through 2Columns 3 through 40 +1.249999999999999e-001i 00 +1.249999999999999e-001i 00 +1.749999999999999e-001i 00 +9.999999999999994e-002i 00 +9.999999999999994e-002i 0Column 5f0的值f0 =0 0 1h0的值h0 =Columns 1 through 2Column 30 +3.999999730000024e-002i零序阻抗矩阵第N3列元素z0=Columns 1 through 2Columns 3 through 40 +2.499999775000020e-002i 00 +2.499999775000020e-002i 00 +3.999999730000024e-002i 0Column 5ZFF2 =0 +1.749999999999999e-001i ZFF1 ZFF2 ZFF0的值分别为：ZFF1 =0 +1.749999999999999e-001i ZFF2 =0 +1.749999999999999e-001i ZFF0 =0 +3.999999730000024e-002i 正序短路电流IF1 =0 -4.817927212390837e+000i 负序短路电流IF2 =0 +8.963585018948790e-001i 零序短路电流IF0 =0 +3.921568710495959e+000i 节点正序电压V1 =3.977590984511458e-0013.977590984511458e-0011.568627378316038e-0015.182072787609166e-0015.182072787609166e-001节点负序电压V2 =1.120448127368598e-0011.120448127368598e-0011.568627378316038e-0018.963585018948785e-0028.963585018948785e-002节点零序电压V0 =9.803920893887014e-0029.803920893887014e-0021.568627378316038e-001短路点的线路电压Vfa =0 +4.705882134948112e-001i Vfb =Vfc =设计总结通过这样一次课程设计，我对用计算计解决电力系统短路计算问题的算法有了一定的认识和实际应用能力。
电力系统短路课程设计[优秀]
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四川大学教学网点:惠州学院电力系统分析课程设计电气工程及其自动化入学年份:姓名:学号:课程设计(论文)任务及评语目录第1章课程设计目的与要求 (1)1.1故障发生原因 (1)1.2短路类型 (1)1.3短路发生的原因 (2)1.4短路故障的危害 (2)1.5短路故障分析的内容和目的 (2)1.6限制短路故障危害的措施 (3)1.7限制短路故障危害的措施 (3)第二章短路计算2.1系统的等值网络 (1)2.2系统的正序负序零序等效电路图 (4)2.3短路计算 (5)2.4计算短路点各相电压 (6)2.5对所计算结果进行比较后得出结论 (7)第三章总结 (7)参考文献 (9)第一章课程设计内容:1.1故障发生原因:电力系统在正常运行时,除中性点以外,相与相、相与地之间是绝缘的,所谓短路是指相与相或相与地之间发生短路.1.2短路类型:简单短路故障共有四种类型:三相短路,两相短路,单相短路接地和两相短路接地.三相短路是对称的,其他三种短路都是不对称的.在四种短路类型中,单相短路接地故障发生的概率最高,可达65%,两相短路约占10%,两相短路接地约占20%,三相短路约占5%.虽然三相短路发生的概率最小,但他对电力系统的影响最严重.1.3短路发生的原因:电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动,其中,对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障.常见的故障有短路、断线和各种复杂故障(即在不同地点同时发生短路或断线),而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障.因此,故障分析重点是对短路故障的分析.电力系统短路故障发生的原因很多,既有客观的,也有主观的,而且由于设备的结构和安装地点的不同,引发短路故障的原因也不同.但是,根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝缘遭到破坏.例如,架空线路的绝缘子可能由于受到雷电过电压而发生闪络,或者由于绝缘子表面的污秽而正常工作电压下放电.再如发电机、变压器、电缆等设备中载流部分的绝缘材料在运行中损坏.有时因鸟兽跨接在裸露的载流部分,或者因为大风或在导线上覆冰,引起架空线路杆塔倒塌而造成短路.此外,线路检修后,在未拆除地线的情况下运行人员就对线路送电而发生的误操作,也会引起故障.1.4短路故障的危害:短路对电气设备和电力系统的正常运行都有很大的危害.(1)在发生短路后,由于电源供电回路阻抗的减小以及产生的暂态过程,使短路回路中的电流急剧增加,其数值可能超过该回路额定电流的许多倍.短路点距发电机的电气距离愈近,短路电流越大.例如,在发电机端发生短路时,流过定子绕组的短路电流最大瞬时值可能达到发电机额定电流的10～15倍.在大容量的电力系统中,短路电流可达几万安甚至几十万安.(2)在短路点处产生的电弧可能会烧坏设备,而且短路电流流过导体时,所产生的热量可能会引起导体或绝缘损坏.另外,导体可能会受到很大的电动力冲击,致使其变形甚至损坏.(3)短路将引起系统电网中的电压降低,特别是靠近短路点处的电压下降最多,使部分用户的供电受到影响.例如,负荷中的异步电动机,由于其电磁转矩与电压的平方成正比,当电压降低时,电磁转矩将显著减小,使电动机转速变慢或甚至完全停转,从而造成废品及设备损坏等严重后果.(4)短路故障可能引起系统失去稳定,这一方向的情况.(5)不对称接地短路所引起的不平衡电流将在线路周围产生不平衡磁通,结果在邻近的通信线路中可能感应出相当大的感应电动势,造成对通信系统的干扰,甚至危及通信设备和人身安全.1.5短路故障分析的内容和目的:短路故障分析的主要内容包括故障后电流的计算、短路容量的计算、故障后系统中各点电压的计算以及其他的一些分析和计算,如故障时线路电流与电压之间的相位关系等.短路电流计算与分析的主要目的在于应用这些计算结果进行继电保护设计和整定值计算,开关电器、串联电抗器、母线、绝缘子等电气设备的设计,制定限制短路电流的措施和稳定性分析等.1.6限制短路故障危害的措施:电力系统设计和运行时,都要采取适当的措施来降低发生故障的概率,例如采用合理的防雷设施、降低过电压水平、使用结构完善的配电装置和加强运行维护管理等.同时,还要采取减少短路危害的措施,其中,最主要的是迅速将发生短路的元件从系统中切除,使无故障部分的电网继续正常运行.在发电厂、变电所及整个电力系统的设计和运行中,需要合理地选择电气接线、恰当地用配电设备和断路器、正确地设计继电保护以及选择限制短路电流的措施等,而这些都必须以短路故障计算结果作为依据.短路故障的计算与分析,主要是短路电流的计算和分析.短路电流的大小及其变化规律不仅与短路故障的类型有关,而且与电源特性、网络元件的电磁参数有关.1.7限制短路故障危害的措施:短路故障的计算与分析,主要是短路电流的计算和分析.短路电流的大小及其变化规律不仅与短路故障的类型有关,而且与电源特性、网络元件的电磁参数有关.在发电厂、变电所及整个电力系统的设计和运行中,需要合理地选择电气接线、恰当地用配点设备和断路器、正确地设计继电保护以及选择限制短路电流的措施等,而这些都必须以短路故障计算结果作为依据.电力系统设计和运行时,都要采取适当的措施来降低发生故障的概率,例如采用合理的防雷设施、降低过电压水平、使用结构完善的配电装置和加强运行维护管理等.同时,还要采取减少短路危害的措施,其中,最主要的是迅速将发生短路的元件从系统中切除,使无故障部分的电网继续正常运行.第二章短路计算2.1系统的等值网络:等值网络2.2系统的正序、负序和零序等效网络:(一)正序网络所谓正序网络就是通常计算对称短路时所用的等值网络．处于中性点接地阻抗、空载线路以及空载变压器以外,电力系统各元件均包括在正序网络中,并且用相应的正序参.数和等值电路表示,三个网络图中仅正序包括电源)(二)负序网络负序电流能流通的元件与正序电流的全相同,但是所有电源的负序电势为零.(三)零序网络在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时,由于三相零序电流大小及相位相同,它们必须经过大地才能构成通路.047.008.005.0065.008.0)05.0065.0(3376763/=++⨯+=⨯+++= x x x x x x x16.0682.0109.0)()(54/321543/21)1(==++++++⨯+=x x x x x x x x x x x ff 1=eq E16.0)1()2(==ff ff X X0)0(=ff X(四)复合序网2.3短路计算:计算短路点各相电流基准电流:1200.61.732115KA===⨯BI(1)a相短路时:16.0)0()2()1(=+=∆ffffXXX(1)3m=KAIB64.0=875.1)1()1(=faI625.5)1(=fI(2) b,c相短路时:16.0)2()2(==∆ffXX(2) 1.732m=875.116.016.01)2()1()0(12)2(=+=+=∆Bfffa IXXUI248.3875.1732.112)2()2(2)2(=⨯==aa ImI(3)b,c相接地短路时:(1,1)(2)(0)//0ff ff X X X ∆==(1,1) 1.7321 1.732m ==⨯= 75.316.016.01)1()1()0(12)1(=+=+=∆B ff f a I X X U I495.6732.4732.112)1.1(1.1()2)1.1(=⨯=-a a I m I (4) 三相短路:(3)0X ∆= (3)1m = 75.3016.01)3()1()0(12)3(=+=+=∆B ff f a I X X U I75.375.3112)3()3(2)3(=⨯== I m I a a 2.4计算短路点各相电压: (1) a 相短路时:7.023.016.0112)1()1()0(12)1(=⨯-=-=a ff f a I X U U 337.0134.216.022)1()2(22)1(-=⨯-=-=a ff a I X U (1)(1)2020(0)0a a ff U X I ••=-=(1)(1)(1)(1)22212220(0.50.866)0.693(0.50.866)(0.297)0.1980.857b a a a U a U aU U j j j ••••=++=--⨯+-+-=-- (1)20.1980.857c U j •=-+(1)(1)220.879b c U U ==(1)20a U = (2) b,c 相短路时: 0.3731.8750.16-0.337)2(12)2()2(22)2(12=⨯=-=•⊕•a ff a a I X U U674.0337.0337.0)2(2212)2()2(2=+=+=•••a a aU UU674.0)(12)2(22)2(-=+=••a bUa a U(3) b,c 相接地短路时: 6.0139.0373.002)1.1(22)1.1(12)1.1(=⨯===•••a a a UUU8.16.03312)1.1(2)1.1(=⨯==••a aUU(1,1)(1,1)220b c U U ••==2.5对所计算结果进行比较后得出结论:当节点3发生各种金属性短路时,计算短路点的电压和电流小于忽略对地支路时节点2发生各种金属性短路时所计算短路点的电压和电流.第三章总结此课程的课程设计实际是作为电气工程及其自动化专业学生学习完《电力系统分析》课程后,进行的一次全面的综合训练,其目的在于加深对电力系统短路基础理论和基本知识的理解,掌握运用电力系统短路基础合理论知识解决一些简单的基本电路的短路方法.虽说整个课设过程很辛苦,可是我们从中找到了乐趣、接触了实践,以前不是特别明白的地方也通过实践弄懂了.总的来说,这次课程设计使我 感受到了理论与实践相结合的目的及其重要意义,不但使我对所掌握的电力系统短路基础知识有了更深刻的认识,还提高了我的动手查阅资料的能力而且还锻炼了自己的独立思考能力.设计思路是最重要的,只要你的设计思路是成功的,那你的设计已经成功了一半.因此我们应该在设计前做好充分的准备,像查找详细的资料,为我们设计的成功打下坚实的基础.设计简洁、易懂 、不超出我的能力范围的内容不涉及,这写想法在我没设计此电路之前就已经有拉考虑,但是做完之后在失真度方面还是有那么一点欠缺,做为一名刚学习完《电力系统分析》的我来说有一定的难度,但是这对于我掌握,理解学习过的知识有很大的帮助,对于思维 、逻辑及其理论知识的运用等多方面有了更加进一步的掌握,在做课设的过程中我查阅了很多老师的参考书通过参考及运用自己所掌握的知识完成了此次的设计,在这里我也感谢所有给予我关心帮助的老师和同学,希望以后有更多的机会来锻炼自己的综合素质,为以后的学习、生活打下良好的基础,在这次课设中也暴露了自己的一些缺点,基础知识不够扎实,我会在以后的日子里加以改正,来提高自己综合能力.参考文献[1] 《电力系统分析》(上、下册),何仰赞编,华中科技大学出版社,2000年[2] 《实用电气工程师手册》(上、下册)(2001、2002广东科技出版社)[3] 夏道止《电力系统分析》北京:中国电力出版社2004年[4] 陈衍《电力系统稳态分析》北京:水利电力出版社1995年[5] 李光琦《电力系统暂态分析》北京:水利电力出版社1995年[6] 何仰赞等《电力系统分析(上、下册)》武汉:华中工学院出版社1995年[7] 西安交通大学主编〈〈电力系统工程基础〉〉北京:电力工业出版社,1981年附页。
短路计算课程设计
课程设计(论文)题目名称短路计算课程设计课程名称电力系统暂态分析学生姓名学号系、专业指导教师2014年6月28 日邵阳学院课程设计（论文）任务书年级专业学生姓名学号题目名称短路计算课程设计设计时间2014.6.16-6.2 8课程名称电力系统暂态分析课程编号121202307 设计地点一、课程设计（论文）目的1.掌握电力系统短路计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C++语言）；3.采用计算机语言对潮流计算进行计算机编程计算。
二、已知技术参数和条件如下图，已知发电机G1参数s=50mw，功率因数为0..9.。
发电机G2参数s=40mw，功率因数为0.95.。
线路：z45=0.2+j0.62，z46=0.1+j0.2.，z56=0.2+j0.4。
负荷：Sl3=90mw，功率因数为0.92.。
三、任务和要求1.掌握电力系统短路计算的基本原理；2.掌握并能熟练运用一门计算机语言（MATLAB语言或FORTRAN或C语言或C++语言）；3.采用计算机语言对短路计算进行计算机编程计算。
要求：1.手工计算，手写，采用A4纸，得出计算结果。
2.编写程序：它包括程序源代码；程序说明；部分程序的流程图；程序运行结果，电子版。
注：1．此表由指导教师填写，经系、教研室审批，指导教师、学生签字后生效；2．此表1式3份，学生、指导教师、教研室各1份。
指导教师（签字）：学生（签字）：邵阳学院课程设计（论文）评阅表学生姓名学号系专业班级题目名称短路计算课程设计课程名称电力系统暂态分析一、学生自我总结二、指导教师评定注：1、本表是学生课程设计（论文）成绩评定的依据，装订在设计说明书（或论文）的“任务书”页后面；2、表中的“评分项目”及“权重”根据各系的考核细则和评分标准确定。
目录1 绪论 (1)1.1意义及背景 (1)1.2电力系统三大计算 (1)1.3国内外电力系统发展现状 (2)1.4课题要求及课题内容 (3)1.5电力系统概述 (4)2 电力系统短路类型及暂态分析 (5)2.1电力系统短路类型分析 (5)2.2电力系统三相短路分析 (5)2.3电力系统不对称短路分析 (6)3 方案设计 (9)3.1计算机算法设计 (9)3.2系统框图设计 (10)总结 (17)参考文献 (18)1 绪论1.1意义及背景暂态是电力系统运行状态之一,由于受到扰动系统运行参量将发生很大的变化，处于暂态过程；暂态过程有两种，一种是电力系统中的转动元件，如发电机和电动机，其暂态过程主要是由于机械转矩和电磁转矩（或功率）之间的不平衡而引起的，通常称为机电过程，即机电暂态，另一种是变压器、输电线等元件中，由于并不牵涉角位移、角速度等机械量，故其暂态过程称为电磁过程，即电磁暂态[1]。
电力系统短路课程设计
电力系统短路课程设计1. 引言电力系统是现代社会运行不可或缺的基础设施之一。
然而，电力系统中可能发生的短路问题给系统的稳定性带来了挑战。
因此，学习和理解电力系统短路的原理和解决方法对于电力工程师来说是非常重要的。
本文档介绍了一种电力系统短路课程设计，旨在帮助学生学习电力系统短路的理论知识和实践技能。
2. 课程设计目标本课程设计的主要目标是让学生掌握以下内容： - 电力系统短路的基本概念和原理 - 短路电流的计算和分析方法 - 短路电流对电力系统的影响 - 短路保护装置的设计和应用 - 短路实验的设计和分析3. 课程设计内容3.1 理论知识学习首先，学生将学习电力系统短路的基本概念和原理。
课程教材可以包括电力系统工程学、电力系统分析等相关教材。
学生需要通过阅读教材和参与课堂讨论，了解电力系统中的短路问题及其影响。
3.2 短路电流计算和分析然后，学生将学习短路电流的计算和分析方法。
课程中可以引入短路电流计算的方法和公式，并通过实例演练让学生掌握计算和分析的技巧。
学生可以使用电力系统仿真软件进行实际计算和分析的练习。
3.3 短路电流对电力系统的影响接下来，学生将学习短路电流对电力系统的影响。
课程中可以介绍短路电流对设备和电网运行的影响，并讨论如何在电力系统设计和运行中考虑短路电流的影响。
学生可以通过研究相关文献和实例分析，了解短路电流对电力系统的影响机制。
3.4 短路保护装置的设计和应用然后，学生将学习短路保护装置的设计和应用。
课程中可以介绍短路保护装置的类型、原理和设计方法。
学生可以通过实例设计短路保护装置，并使用仿真软件进行验证和分析。
3.5 短路实验的设计和分析最后，学生将进行短路实验的设计和分析。
课程中可以引入电力系统实验室，让学生设计和搭建短路实验装置，并进行实验测试。
学生需要对实验数据进行收集、分析和报告，从而深入理解短路问题和解决方法。
4. 课程设计评估方法为了评估学生的学习成果，可以采用以下方法进行评估： - 课堂讨论参与度和提问质量评估 - 作业和小组项目报告评估 - 实验报告评估 - 期末考试或综合评估5. 课程设计进度安排以下是课程设计的进度安排建议： - 第1-2周：理论知识学习 - 第3-4周：短路电流计算和分析 - 第5-6周：短路电流对电力系统的影响- 第7-8周：短路保护装置的设计和应用 - 第9-10周：短路实验的设计和分析 - 第11-12周：评估和总结6. 结论通过本课程设计，学生将全面学习电力系统短路的理论知识和实践技能。
电力系统短路计算电力系统分析课程设计
电力系统短路计算电力系统分析课程设计课程设计（论文）课程名称电力系统分析题目名称电力系统短路计算学生学部（系）机械电气学部电气工程系专业班级电气工程及其自动化班学号学生姓名指导教师2012年X 月X日课程设计（论文）任务书题目名称电力系统短路计算学生学部（系）机械电气学部电气工程系专业班级电气工程及其自动化班姓名学号一、课程设计（论文）的内容 1、掌握比较复杂的电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算。
2、给短路点处赋予平均额定电压及基准容量，求解等值网络数值并根据电力系统网络画出等值网络。
3、不对称短路时短路点故障相电流和非故障相电压的计算。
4、对称和不对称短路后任意支路故障电流和节点电压的计算。
5、书写课程设计说明书（电子版），并打印纸质版上交。
二、课程设计（论文）的要求与数据二、课程设计（论文）应完成的工作 1、按照规范的格式，独立完成课程设计说明书的撰写；2、完成电力系统三相短路电流、对称短路电流、不对称短路电流的计算三相短路起始次暂态电流的计算，短路后指定时刻短路电流周期分量的计算。
3、完成计算的手算过程4、运用计算机的计法。
四、课程设计（论文）进程安排序号设计（论文）各阶段内容地点起止日期 1资料收集，完成电力系统三相短路电流计算图书馆 2012.5.25-6.1 2 电力系统不对称短路电流计算图书馆 6.2-6.3 3 课程设计说明书撰写 C8-323 6.12-6.18 4 课程设计上交1-110 五、应收集的资料及主要参考文献 [1] 科技创新报导[J]．武昌:华中科技大学出版社,2010年第9期 [2] 何仰赞．电力系统分析题解[M]．武汉:华中科技大学出版社2008.7 [3] 蒋春敏.电力系统结构与分析计算[M].北京:中国水利水电出版社,2011.2 [4] 戈东方.电力工程电气设计手册[M].北京:中国电力出版社,1998.12 [5] 李梅兰、卢文鹏. 电力系统分析 [M] 北京:中国电力出版社,2010.12．发出任务书日期：2012 年 X 月 X 日指导教师签名：计划完成日期：2012 年 X 月 X 日教学单位责任人签章：电力系统发生三相短路故障造成的危害性是最大的。
电力系统分析课程设计——电力系统短路计算
电力系统分析课程设计报告电力系统短路电流计算一、 原始资料1、电力系统接线如下图所示：13542G ~G ~LD G1G2T1T2L34L35L456T32、参数如下：发电机G1：60MV A ，20.15,=1.0 d X X E ''''==发电机G2：35MV A ，20.21,=1.0 d X X E ''''==变压器T1：50MV A ，%10.5 k U =，10.5/110kV变压器T2：31.5MV A ，%10.5 k U =，10.5/110kV变压器T3：63MV A ，%10.5 k U =，110/11kV线路L34：30km ，(1)(0)(1)0.4/,5x km x x =Ω=线路L35：40km ，(1)(0)(1)0.4/,5x km x x =Ω=线路L45：50km ，(1)(0)(1)0.4/,3x km x x =Ω=负荷LD ：50N S MVA3、其他条件如下：变压器T1、T2和T3的低压侧均为Δ接线，高压侧均为Y N 接线。
其中T1和T2的高压侧直接接地，T3的高压侧经0.5Ω电阻接地。
二、 设计内容1、当节点5发生单相接地短路时，计算起始次暂态短路电流和电压的周期分量；2、当节点5发生两相短路时，计算起始次暂态短路电流和电压的周期分量；3、当节点5发生两相接地短路时，计算起始次暂态短路电流和电压的周期分量。
三、 设计内容提交课程设计报告一份1、报告阐明设计内容、分析计算过程、最终结论并附必要图表。
2、要求报告书写整齐，条理分明、表达正确、语言简洁。
3、要求计算无误，分析论证过程清楚。
4、根据教学计划，课程设计自2011年11月7日至2011年11月20日。
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(电力行业)电力系统短路计算课程设计成绩：评语：指导教师：年月日南昌工程学院课程设计（论文）任务书一、课程设计(论文)题目：电力系统短路计算二、课程设计(论文)使用的原始资料(数据)及设计技术要求：1、系统图及参数见附录2、分组分别计算K1、K2、K3点单相接地短路、两相短路、两相短路接地及三相短路下的短路电流:周期分量有效值的有名值、短路冲击电流的有名值、短路容量；3、对上述情况下的短路电流进行分析比较。
三、课程设计(论文)工作内容及完成时间：共2周1、复习短路计算基本方法（11.18～11.20）2、对各短路点进行短路电流计算（11.21～11.26）3、整理设计说明书（11.27～11.30）四、主要参考资料：1、《电力系统分析》孟祥萍高等教育出版社2、《电力系统基础》陈光会王敏中国水利电力出版社3、《电力系统分析》（上册）何仰赞等华中理工大学出版社机械与电气工程学院10电气工程及其自动化专业班学生：日期：自2013 年11 月18 日至2013 年11 月30 日指导教师：助理指导教师(并指出所负责的部分)：教研室：电气工程教研室主任：附录：短路点的设置如下，计算时桥开关和母连开关都处于闭合状态。
一、取基准容量：S B=100MVA基准电压：U B=U av二、计算各元件电抗标幺值：(1)X L=0.401Ω／km，L1=16.582kmL2=14.520km，X d1=X d2=X=0.0581，系统电抗标幺值X=0.0581，两条110kV进线为LGJ-150型线路长度一条为16.582km,另一条为14.520km.。
(2)主变铭牌参数如下：1﹟主变：型号SFSZ8-31500/110接线Y N d11变比110±4×2.5%∕38.5±2×2.5%∕10.5短路电压（%）U K(1-2)=10.47U K(3-1)=18U K(2-3)=6.33短路损耗（kw）P K(1-2)=169.7P K(3-1)=181P K(2-3)=136.4空载电流（%）I0(%)=0.46空载损耗（kW）P0=40.62﹟主变：型号SFSZ10-40000/110接线Y N d11变比110±8×1.25%∕38.5±2×2.5%∕10.5短路电压（%）U K(1-2)=11.79U K(3-1)=21.3U K(2-3)=7.08短路损耗（kW）P K(1-2)=74.31P K(3-1)=74.79P K(2-3)=68.30空载电流(%)I0(%)=0.11空载损耗（kW）P0=26.71(3)转移电势E∑=1目录第一章电力系统故障分析的基本知识 (1)1.1短路概述 (1)1.2标幺值................................................................................................3第二章电力系统三相短路电流的计算 (5)2.1计算的条件和近似 (5)2.2简单系统计算 (5)2.3计算短路电流时的简化条件 (6)第三章简单不对称短路的分析与计算 (7)3.1对称分量法 (7)3.2电力系统各序网络的制定 (8)3.3对称分量法在不对称短路计算中的运用 (8)3.4简单不对称短路的分析与计算 (9)3.5正序等效定则 (12)第四章算例 (14)4.1各元件电抗标幺值计算 (15)4.2K1点短路电流计算 (16)4.3K2点短路电流计算 (19)4.4K3点短路电流计算 (22)4.5短路计算结果统计表 (25)4.6计算结果总结 (25)参考文献 (27)第一章电力系统故障分析的基本知识1.1短路概述1.1.1短路的定义及类别在电力系统的运行过程中，时常会发生故障，其中大多数是短路故障。
短路故障是电力系统除正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。
在三相供电系统中，破坏供电系统正常运行的故障最为常见而且危害性最大的就是各种短路。
对中性点不接地系统有相与相之间的短路，对中性点接地系统有相与相之间的短路和相与地之间的短路。
其短路的基本种类有：三相短路、两相短路、单相短路、两相接地短路、单相接地短路等，如图1-1所示。
发生短路故障时，电力系统从正常的稳定状态过渡到短路的稳定状态，一般需3～5秒。
在这一暂态过程中，短路电流的变化很复杂。
在短路后约半个周波（0.01秒）时将出现短路电流的最大瞬时值，称为短路冲击电流。
它会产生很大的电动力，其大小可用来校验电工设备在发生短路时机械应力的动稳定性。
(a)(b)(c)(d)1.1.2产生短路的原因（1）元件损坏，例如设备绝缘材料老化，设计、制造、安装、维护不良等造成的设备缺陷发展成为短路。
（2）气象条件影响，例如雷击过后造成的闪烁放电，由于风灾引起架空线断线和导线覆冰引起电线杆倒塌等。
（3）人为过失，例如工作人员带负荷拉闸，检修线路或设备时未拆除接地线合闸供电，运行人员的误操作等。
（4）其他原因，例如挖沟损伤电缆，鸟兽风筝跨接在载流裸导体上等。
1.1.3短路的危害短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害。
电力系统中出现短路故障时，系统功率分布的忽然变化和电压的严重下降，可能破坏各发电厂并联运行的稳定性，使整个系统解列，这时某些发电机可能过负荷，因此，必须切除部分用户。
短路时电压下降的愈大，持续时间愈长，破坏整个电力系统稳定运行的可能性愈大。
为保证系统安全可靠地运行，减轻短路造成的影响，除在运行维护中应努力设法消除可能引起短路的一切原因外，还应尽快地切除短路故障部分，使系统电压在较短的时间内恢复到正常值。
短路的主要危害如下：（1）电流的热效应：由于短路电流比正常工作电流大几十倍至几百倍，这将使电气设备过热，绝缘损坏，甚至把电气设备烧毁。
（2）电流的电动力效应：巨大的短路电流通过电气设备将产生很大的电动力，可能引起电气设备的机械变形、扭曲甚至损坏。
（3）电流的电磁效应：交流电通过导线时，在线路的周围空间产生交变电磁场，交变电磁场将在邻近的导体中产生感应电动势。
当系统正常运行或对称短路时，三相电流是对称的，在线路的周围空间各点产生的交变电磁场彼此抵消，在邻近的导体中不会产生感应电动势；当系统发生不对称短路时，短路电流产生不平衡的交变磁场，对线路附近的通讯线路信号产生干扰。
（4）电流产生电压降：巨大的短路电流通过线路时，在线路上产生很大的电压降，使用户的电压降低，影响负荷的正常工作（电机转速降低或停转，白炽灯变暗或熄灭）。
供电系统发生短路时将产生上述后果，故在供电系统的设计和运行中，应设法消除可能引起短路的一切因素。
为了尽可能减轻短路所引起的后果和防止故障的扩大，一方面，要计算短路电流以便正确选择和校验各电气设备，保证在发生短路时各电气设备不致损坏。
另一方面，一旦供电系统发生短路故障，应能迅速、准确地把故障线路从电网中切除，以减小短路所造成的危害和损失。
1.1.4短路计算的目的和意义计算短路电流是为了使供电系统安全、可靠运行，减小短路所带来的损失和影响。
所计算短路电流用于解决下列技术问题：（1）选择校验电气设备：校验电气设备的热稳定性和动稳定性，确保电气设备在运行中不受短路电流的冲击而损坏。
（2）选择和整定继电保护装置：为了确保继电保护装置灵敏、可靠、有选择性地切除电网故障，在选择、整定继电保护装置时，需计算出保护范围末端可能产生的最小两相短路电流，用于校验继电保护装置动作灵敏度是否满足要求。
（3）选择限流装置：当短路电流过大造成电气设备选择困难或不经济时，可在供电线路串接限流装置来限制短路电流。
是否采用限流装置，必须通过短路电流的计算来决定，同时确定限流装置的参数。
（4）选择供电系统的接线和运行方式：不同的接线和运行方式，短路电流的大小不同。
在判断接线及运行方式是否合理时，必须计算出在某种接线和运行方式下的短路电流才能确定。
在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，比如在选择发电厂和电力系统的主接线时为了比较不同方案接线图，进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户的影响。
另外，合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数等都必须进行短路计算。
1.2标幺值1.2.1标么值的概念：（1-1）标么值是一个没有量纲的数值,对于同一个有名值,基准值选得不同,其标么值也就不同。
因此，说明一个量的标么值时，必须同时说明它的基准值；否则，标么值的意义不明确。
采用标么制易于比较电力系统中各元件的特性和参数，易于判断电气设备的特征和参数的优劣还可以使计算量大大简化。
1.2.2基准值的选取标幺值的选取有一定的随意性，但各量的基准值之间应服从：功率方程：（1-2）欧姆定律：（1-3）通常选定电压和功率的基准值，则电流和阻抗的基准值分别为（1-4）（1-5）三相对称系统中，不管是Y接线还是接线，任何一点的线电压（或线电流）的标么值与该点的相电压（或相电流）的标么值相等，且三相总功率的标么值与每相的功率标么值相等。
故采用标么制时，对称三相电路完全可以用单相电路计算。
1.2.3不同基准值的标么值之间的换算电力系统中各种电气设备如发电机、变压器、电抗器的阻抗参数均是以其本身额定值为基准值的标幺值或百分值给出的，而在进行电力系统计算时，必须取统一的基准值，因此要求将原来的以本身额定值为基准值的阻抗标幺值换算到统一的基准值。
换算原则是换算前后的物理量的有名值保持不变。
首先要将以原有基准值计算出的标么值还原成有名值，然后再计算新基准值下的标么值。
设统一选定的基准电功率和基准电压分别为,对于发电机、变压器，若已知其额定标幺电抗为,电抗有名值为，则换算到统一基准下的标幺电抗为：(1-6)而对用于限制短路电流的电抗器，若已知它的额定标幺电抗为,电抗有名值为,则换算到统一基准值下的标幺电抗为：(1-7)第二章电力系统三相短路电流的计算无限大电源供电的系统三相短路电流的变化情形，认为短路后电源电压和频率均保持不变，忽略了电源内部的暂态变化过程，但是当短路点距电源较近时，必须计及电源内部的暂态变化过程，这个衰减变化过程主要分为三个阶段即：次暂态阶段、暂态阶段和稳态阶段，每一阶段发电机都呈现不同的电抗和不同的衰减时间常数，此过程的分析较复杂。
而对于包含有许多台发电机的实际电力系统，在进行短路电流的工程实用计算时，没有必要作复杂的分析。
实际上，电力系统短路电流的工程计算在大多数情况下，只要求计算短路电流基频交流分量的初始值，也称为次暂态电流。
工程上还用一种运算曲线，是按不同类型发电机，给出暂态过程中不同时刻短路电流交流分量有效值对发电机与短路点间电抗的关系曲线，它可用来近似计算短路后任意时刻的交流电流。