2023年全國(guó)碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡(jiǎn)介

1、<p><b>  課程設(shè)計(jì)報(bào)告</b></p><p>  題 目 三相短路故障分析計(jì)算機(jī)算法 </p><p>  課 程 名 稱 電力系統(tǒng)分析 </p><p>  院 部 名 稱 <

2、;/p><p>  專 業(yè) </p><p>  班 級(jí) </p><p>  學(xué) 生 姓 名 </p><p>  學(xué) 號(hào) </p><p>  課程設(shè)計(jì)

3、地點(diǎn) C314 </p><p>  課程設(shè)計(jì)學(xué)時(shí) 一周 </p><p>  指 導(dǎo) 教 師 </p><p>  電力系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)《三相短路故障分析計(jì)算機(jī)算法設(shè)計(jì)》</p><p><b>  

4、基礎(chǔ)資料</b></p><p>  電力系統(tǒng)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)圖如圖</p><p><b>  2.電力系統(tǒng)參數(shù)</b></p><p>  如圖1所示的系統(tǒng)中K(3)點(diǎn)發(fā)生三相短路故障,分析與計(jì)算產(chǎn)生最大可能的故障電流和功率。</p><p> ?。?)發(fā)電機(jī)參數(shù)如下:</p><p> 

5、 發(fā)電機(jī)G1:額定的有功功率110MW,額定電壓=10.5kV;次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值=0.264,功率因數(shù)=0.85 。</p><p>  發(fā)電機(jī)G2:火電廠共兩臺(tái)機(jī)組,每臺(tái)機(jī)組參數(shù)為額定的有功功率25MW;額定電壓UN=10.5kV;次暫態(tài)電抗標(biāo)幺值=0.130;額定功率因數(shù)=0.80。</p><p> ?。?)變壓器銘牌參數(shù)由參考文獻(xiàn)《新編工廠電氣設(shè)備手冊(cè)》中查得。</p>

6、<p>  變壓器T1:型號(hào)SF7-10/110-59-16.5-10.5-1.0,變壓器額定容量10MV·A,一次電壓110kV,短路損耗59kW,空載損耗16.5kW,阻抗電壓百分值UK%=10.5,空載電流百分值I0%=1.0。</p><p>  變壓器T2:型號(hào)SFL7-31.5/110-148-38.5-10.5-0.8,變壓器額定容量31.5MV·A,一次電壓110

7、kV,短路損耗148kW,空載損耗38.5kW,阻抗電壓百分值UK%=10.5,空載電流百分值I0%=0.8。</p><p>  變壓器T3:型號(hào)SFL7-16/110-86-23.5-10.5-0.9,變壓器額定容量16MV·A,一次電壓110kV,短路損耗86kW,空載損耗23.5kW,阻抗電壓百分值UK%=10.5,空載電流百分值I0%=0.9。</p><p> ?。?

8、)線路參數(shù)由參考文獻(xiàn)《新編工廠電氣設(shè)備手冊(cè)》中查得。</p><p>  線路1:鋼芯鋁絞線LGJ-120,截面積120㎜2,長(zhǎng)度為100㎞,每條線路單位長(zhǎng)度的正序電抗X0(1)=0.408Ω/㎞;每條線路單位長(zhǎng)度的對(duì)地電容b0(1)=2.79×10﹣6S/㎞。</p><p>  對(duì)下標(biāo)的說明 X0(1)=X單位長(zhǎng)度(正序);X0(2)=X單位長(zhǎng)度(負(fù)序)。</

9、p><p>  線路2:鋼芯鋁絞線LGJ-150,截面積150㎜2,長(zhǎng)度為100㎞,每條線路單位長(zhǎng)度的正序電抗X0(1)=0.401Ω/㎞;每條線路單位長(zhǎng)度的對(duì)地電容b0(1)=2.85×10﹣6S/㎞。</p><p>  線路3:鋼芯鋁絞線LGJ-185,截面積185㎜2,長(zhǎng)度為100㎞,每條線路單位長(zhǎng)度的正序電抗X0(1)=0.394Ω/㎞;每條線路單位長(zhǎng)度的對(duì)地電容b0(1)

10、=2.90×10﹣6S/㎞。</p><p> ?。?)負(fù)載L:容量為8+j6(MV·A),負(fù)載的電抗標(biāo)幺值為;電動(dòng)機(jī)為2MW,起動(dòng)系數(shù)為6.5,額定功率因數(shù)為0.86。</p><p><b>  3.參數(shù)數(shù)據(jù)</b></p><p>  設(shè)基準(zhǔn)容量SB=100MV·A;基準(zhǔn)電壓UB=UavkV。</p&g

11、t;<p> ?。?)SB的選取是為了計(jì)算元件參數(shù)標(biāo)幺值計(jì)算方便,取SB-100MV·A,可任意設(shè)值但必須唯一值進(jìn)行分析與計(jì)算。</p><p> ?。?)UB的選取是根據(jù)所設(shè)計(jì)的題目可知系統(tǒng)電壓有110kV、6kV、10kV,而平均額定電壓分別為115、6.3、10.5kV。平均電壓Uav與線路額定電壓相差5%的原則,故取UB=Uav。</p><p> ?。?)

12、為次暫態(tài)短路電流有效值,短路電流周期分量的時(shí)間t等于初值(零)時(shí)的有效值。滿足產(chǎn)生最大短路電流的三個(gè)條件下的最大次暫態(tài)短路電流作為計(jì)算依據(jù)。</p><p> ?。?)為沖擊電流,即為短路電流的最大瞬時(shí)值(滿足產(chǎn)生最大短路電流的三個(gè)條件及時(shí)間=0.01s)。一般取沖擊電流=××=2.55。</p><p> ?。?)為短路電流沖擊系數(shù),主要取決于電路衰減時(shí)間常數(shù)和短路故

13、障的時(shí)刻。其范圍為1≤≤2,高壓網(wǎng)絡(luò)一般沖擊系數(shù)=1.8。</p><p>  二.設(shè)計(jì)任務(wù)及設(shè)計(jì)大綱</p><p>  1.各元件參數(shù)標(biāo)幺值的計(jì)算,并畫電力系統(tǒng)短路時(shí)的等值電路。</p><p> ?。?)發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值</p><p><b>  公式①</b></p><p>  式中

14、——發(fā)電機(jī)電抗百分?jǐn)?shù),由發(fā)電機(jī)銘牌參數(shù)的;</p><p>  ——已設(shè)定的基準(zhǔn)容量(基值功率),;</p><p>  ——發(fā)電機(jī)的額定有功功率,MW</p><p>  ——發(fā)電機(jī)額定有功功率因數(shù)。</p><p> ?。?)負(fù)載電抗標(biāo)幺值</p><p><b>  公式②</b>&l

15、t;/p><p>  式中 U——元件所在網(wǎng)絡(luò)的電壓標(biāo)幺值;</p><p>  ——負(fù)載容量標(biāo)幺值;</p><p>  ——負(fù)載無功功率標(biāo)幺值。</p><p> ?。?)變壓器電抗標(biāo)幺值</p><p><b>  公式③</b></p><p>  變壓器中主要指電抗,

16、因其電抗,即可忽略,由變壓器電抗有名值推出變壓器電抗標(biāo)幺值為</p><p><b>  公式④</b></p><p>  式中 %——變壓器阻抗電壓百分?jǐn)?shù);</p><p>  ——基準(zhǔn)容量,MVA</p><p>  、——變壓器銘牌參數(shù)給定額定容量,MVA、額定電壓,kV;</p><p&g

17、t;  ——基準(zhǔn)電壓取平均電壓,kV。</p><p>  (4)線路電抗標(biāo)幺值</p><p><b>  公式⑤</b></p><p>  式中 ——線路單位長(zhǎng)度電抗;</p><p>  ——線路長(zhǎng)度,km;</p><p>  ——基準(zhǔn)容量,MVA;</p><p

18、>  ——輸電線路額定平均電壓,基準(zhǔn)電壓,kV。</p><p>  輸電線路的等值電路中有四個(gè)參數(shù),一般電抗,故0。由于不做特殊說明,故電導(dǎo)、電納一般不計(jì),故而只求電抗標(biāo)幺值。</p><p> ?。?)電動(dòng)機(jī)電抗標(biāo)幺值(近似值)</p><p>  cos 公式⑥</p><p>  式中 ——設(shè)

19、定的基準(zhǔn)容量,MVA;</p><p>  ——電動(dòng)機(jī)額定的有功功率,MW;</p><p>  cos——電動(dòng)機(jī)額定有功功率因數(shù)。</p><p> ?。?)短路次暫態(tài)電流標(biāo)幺值()</p><p><b> ?。ㄈ。?lt;/b></p><p> ?。╧A)

20、公式⑦基準(zhǔn)容量;基準(zhǔn)電壓(kV)。</p><p> ?。?)沖擊電流()的計(jì)算</p><p> ?。╧A) 公式⑧</p><p> ?。?)短路容量的計(jì)算</p><p> ?。ǎ?公式⑨</p><p>  2設(shè)基準(zhǔn)容

21、量; 基準(zhǔn)電壓。</p><p> ?。?)發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值由公式①得</p><p><b>  ;</b></p><p> ?。?)變壓器電抗值標(biāo)幺值由公式③得</p><p><b> ??;;</b></p><p> ?。?)線路電抗標(biāo)幺值由公式④得</p&g

22、t;<p><b> ??;;</b></p><p>  負(fù)載電抗標(biāo)幺值由公式②得</p><p>  電動(dòng)機(jī)電抗標(biāo)幺值由公式⑥得</p><p>  2.導(dǎo)納矩陣的形成與計(jì)算</p><p><b>  對(duì)地電納</b></p><p>  3.求出阻抗矩陣并

23、對(duì)用計(jì)算機(jī)分析短路電流的原理加以說明。</p><p>  4.求出短路點(diǎn)的次暫態(tài)短路電流和流過發(fā)電機(jī)G1的故障電流。</p><p>  短路點(diǎn)的電抗標(biāo)幺值為</p><p>  短路點(diǎn)次暫態(tài)短路電流為</p><p>  流過發(fā)電機(jī)G1的故障電流。</p><p><b>  =0.397A</b&

24、gt;</p><p>  5.求出短路點(diǎn)的沖擊電流,短路功率。</p><p><b>  (kA)</b></p><p><b>  沖擊電流</b></p><p><b>  短路功率 </b></p><p>  6:提高:用估算法求三相短路

25、分析,并對(duì)兩種算法的結(jié)果進(jìn)行比較分析。(結(jié)果列表比較,優(yōu)缺點(diǎn)比較)。</p><p><b>  估算法:</b></p><p><b>  短路點(diǎn)的等值電抗為</b></p><p>  短路次暫態(tài)電流標(biāo)幺值</p><p>  短路次暫態(tài)電流有名值</p><p>&l

26、t;b>  沖擊電流</b></p><p><b>  短路功率</b></p><p><b>  比較:</b></p><p> ?。?)估算法誤差大,每一短路處需要逐一分析與計(jì)算。</p><p> ?。?)Y矩陣計(jì)算時(shí)考慮對(duì)地電容,變壓器實(shí)際變比,則誤差??;Y矩陣對(duì)角元

27、素將各節(jié)點(diǎn)的等值短路電抗(阻抗)均求出;使分析其他點(diǎn)的短路故障提供了更容易更直觀的參數(shù)值;Y矩陣程序通用性強(qiáng)等特點(diǎn)。</p><p><b>  三.設(shè)計(jì)小結(jié)</b></p><p>  本設(shè)計(jì)通過對(duì)三相短路故障分析的分析,提出導(dǎo)納矩陣算法和阻抗矩陣算法設(shè)計(jì)方案,并對(duì)計(jì)算機(jī)算法進(jìn)行了分析比較,從簡(jiǎn)便方面考慮,最終選擇了導(dǎo)納矩陣設(shè)計(jì)方案,它具有運(yùn)算方便,節(jié)省時(shí)間等優(yōu)點(diǎn),

28、但還有分析短路電流不太全面的不足。</p><p>  設(shè)計(jì)體會(huì):本次課程設(shè)計(jì)中在計(jì)算導(dǎo)納矩陣和阻抗矩陣時(shí)輸入不太仔細(xì)導(dǎo)致無運(yùn)算結(jié)果,浪費(fèi)了點(diǎn)時(shí)間,在計(jì)算流過G1的故障電流時(shí)不太清楚怎么計(jì)算,通過書籍的查找找到了方法,最終得以順利解決。本次設(shè)計(jì)不但鞏固了電力系統(tǒng)分析的知識(shí)還順帶復(fù)習(xí)了MATLAB的知識(shí)。</p><p><b>  參考文獻(xiàn):格式如下</b></

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