第5章MATLAB在電力系統故障分析中的仿真實例 5 1無窮大功率電源供電系統三相短路仿真5 2同步發電機突然短路的暫態過程仿真5 3小電流接地系統單相故障 5 1無窮大功率電源供電系統三相短路仿真 5 1 1無窮大功率電源供電系統三相短路的暫態過程5 1 2無窮大功率電源供電系統仿真模型構建5 1 3仿真結果及分析 圖5 1無窮大功率電源供電的三相電路突然短路 5 1 2無窮大功率電源供電系統仿真模型構建 1 PhaseAFault PhaseBFault和PhaseCFault用來選擇短路故障相 2 Faultresistances用來設置短路點的電阻 此值不能為零 3 GroundFault選項用來選擇短路故障是否為短路接地故障 4 Groundresistances當故障類型是短路接地故障時顯示該項 用來設置接地故障時的大地電阻 5 Externalcontroloffaulttiming可以添加控制信號來控制該模塊故障的啟動和停止 6 Transitionstatus和Transitiontimes用來設置轉換狀態和轉換時間 其中 Transitionstatus表示故障開關的狀態 通常用 1 表示閉合 0 表示斷開 Transitiontimes表示故障開關的動作時間 并且每個選項都有兩個數值 而且它們是一一對應的 7 Snubbersresistance和snubbersCapacitance用來設置并聯緩沖電路中的過渡電阻和過渡電容 8 Measurements用來選擇測量量 圖5 2無窮大功率電源供電系統 圖5 3無窮大功率電源供電系統的Simulink仿真圖 表5 1圖5 3仿真電路中各模塊名稱及提取路徑 圖5 4電源模塊的參數設置 圖5 5采用有名值時變壓器模塊的參數設置 圖5 6采用標幺值時變壓器模塊的參數設置 圖5 7輸電線路模塊的參數設置 圖5 8三相電壓電流測量模塊 圖5 9三相線路故障模塊參數設置 5 1 3仿真結果及分析 圖5 10變壓器低壓側三相短路電流波形圖 圖5 11示波器模塊的 Datahistory 欄設置方式 5 2同步發電機突然短路的暫態過程仿真 5 2 1同步發電機突然三相短路暫態過程簡介5 2 2同步發電機突然三相短路暫態過程的數值計算與仿真方法 1 同步發電機突然三相短路暫態過程的數值計算 首先計算各衰減時間常數 根據參考文獻 7 9 可得 利用MATLAB對式 5 8 進行數值計算并繪圖的m文件程序清單如下 圖5 12發電機端突然發生三相短路時的a相定子電流波形圖 圖5 13發電機端突然發生三相短路的Simulink仿真模型 圖5 14同步發電機模塊的參數設置 圖5 15升壓變壓器模塊的參數設置 圖5 16利用Powergui模塊的潮流計算和電機初始化窗口計算初始參數 圖5 17發電機端突然三相短路時的定子電流仿真波形圖 圖5 18發電機端突然三相短路時 以及 的電流仿真波形圖 圖5 19發電機端突然兩相短路時的三相定子電流仿真波形圖 5 3小電流接地系統單相故障 5 3 1小電流接地系統單相故障特點簡介5 3 2小電流接地系統仿真模型構建5 3 3仿真結果及分析 5 3 1小電流接地系統單相故障特點簡介 1 在發生單相接地時 全系統都將出現零序電壓 2 在非故障的元件上有零序電流 其數值等于本身的對地電容電流 電容電流的實際方向為由母線流向線路 3 在故障線路上 零序電流為全系統非故障元件對地電容電流之總和 數值一般較大 電容電流的實際方向為由線路流向母線 圖5 20中性點不接地系統 圖5 21中性點經消弧線圈接地系統 5 3 2小電流接地系統仿真模型構建 1 中性點不接地系統的仿真模型及計算2 中性點經消弧線圈接地系統的仿真模型及計算 圖5 2210kV中性點不接地系統仿真模型 圖5 23Line1的參數設置 圖5 24Load1參數設置 圖5 25三相電壓電流測量模塊的參數設置 圖5 26故障模塊的參數設置 圖5 27系統的零序電壓3 及每線路始端零序電流3 的獲取方法 圖5 28故障點的接地電流獲取方法 圖5 29中性點經消弧線圈接地系統的仿真模型 圖5 30消弧線圈的參數設置 5 3 3仿真結果及分析 1 中性點不接地系統的仿真結果及分析2 中性點經消弧線圈接地系統的仿真結果及分析 圖5 31系統三相對地電壓和線電壓的波形圖 圖5 32中性點不接地系統零序電壓3 零序電流3 故障點的接地電流 波形圖 圖5 33采用 三相序分量模塊 獲得零序分量 圖5 34故障線路零序電流的幅值和相位 圖5 35中性點經消弧線圈接地系統的零序電壓3 零序電流3 消弧線圈電流 故障點的接地電流 波形圖

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總結

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