电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析

燕山大学

课 程 设 计 说 明 书

题目： 电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（六）

学院（系）： 电气工程学院

年级专业： 电力二班

学 号： 130103030096

学生姓名： 秦智 指导教师： 王珺 钟嘉庆 教师职称： 讲师 副教授

电气工程学院《课程设计》任务书

课程名称：《电力系统分析》

基层教学单位：电力工程系 指导教师：王珺 学号 设计题目 设 计 技 术 参 数 设 计 要 求 参 考 资 料 周次 应 完 成 内 容 指导教 师签字 130103030096 学生姓名 秦智 （专业）班级 电力2班 电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（六） 某系统原始网络是一个5节点系统，网架结构和各节点功率如图1所示。未来的电源配置和负荷数据如图2所示。6号节点为新建的孤立节点。发电机参数如表2所示。各节点之间已建线路参数和可扩建的线路参数如表2所示。基准功率选为100MW，基准电压选为110kV。 设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情－5况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。计算容许误差为10。最后将最终结果列表在报告中。 夏道止，《电力系统分析》，中国电力出版社，2004年 陈珩，《电力系统稳态分析》，中国电力出版社，1995年 李光琦，《电力系统暂态分析》，中国电力出版社，1995年 第一周 设计系统的接线形式，选择线路参数。对设计的电网结构进行静态安全分析，判断系统运行的薄弱环节。计算系统潮流分布，分析网络损耗。计算某一母线和线路不同短路类型情况下的短路电流，对比分析不同类型短路情况下对母线电压、线路电流和发电机的影响。进行暂态稳定性分析，确定系统在较严重事故情况下的临界切除故障时间，撰写课程设计报告、答辩。 基层教学单 位主任签字 电气工程学院 教务科

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目 录

第一章 设计说明 …………………………………………………………………………1 1.1 设计技术参数 ……………………………………………………………………1 1.2 设计要求 …………………………………………………………………………2 1.3 设计思路 …………………………………………………………………………2 第二章 设计原理及分析 …………………………………………………………………3 2.1 设计原理 …………………………………………………………………………3 2.2 应用Power World设计原理图 …………………………………………………3 第三章 静态安全分析 ……………………………………………………………………4 第四章 系统潮流分布及网络损耗 ………………………………………………………5 4.1 支路参数 …………………………………………………………………………5 4.2 节点状态 …………………………………………………………………………6 4.3 网络损耗（支路状态） …………………………………………………………7 第五章 短路分析 …………………………………………………………………………8 5.1 节点短路 …………………………………………………………………………8 5.2 线路短路 …………………………………………………………………………15 5.5 短路分析总结 ……………………………………………………………………24 第六章 暂态稳定性分析 …………………………………………………………………24 6.1 系统接入故障后稳定性分析 ……………………………………………………24 6.2 临界切除故障时间 ………………………………………………………………34 心得体会 ……………………………………………………………………………………35 参考文献 ……………………………………………………………………………………36 燕山大学课程设计评审意见表 ……………………………………………………………37

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电力系统分析课程设计题目：

电力系统潮流、短路计算和暂态稳定性分析（六）

第一章 设计说明

1.1 设计技术参数

某系统原始网络是一个5节点系统，网架结构和各节点功率如图1所示。未来的电源配置和负荷数据如图2所示。6号节点为新建的孤立节点。发电机参数如表2所示。各节点之间已建线路参数和可扩建的线路参数如表1所示。基准功率选为100MW，基准电压选为110kV。

240+j30240+j30两台50MW两台125MW340+j102240+j151台125MW2台200MW4160+j40580+j013台25WM1台50MW80+j01两台50MW两台125MW340+j1053台25WM1台50MW2240+j151台125MW2台200MW4160+j4066

图1 原网络结构 图2 新增发电厂和节点负荷

表1 各节点之间已有线路和可扩建线路参数

支 路 1—2 1—3 1—4 1—5 1—6 2—3 2—4 交流电阻（p.u.） 0.12 0.1 0.12 0.06 0.18 0.06 0.11 交流电抗（p.u.） 0.42 0.34 0.63 0.25 0.62 0.26 0.49 原有线路可扩建线交流容量数（回） 路数（回） （MW） 1 0 1 1 0 1 1 3 4 3 3 4 3 3 90 100 80 100 70 90 100 长 度 （km） 40 38 60 20 68 20 40 第 0 页 共 48 页

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支 路 2—5 2—6 3—4 3—5 3—6 4—5 4—6 5—6 交流电阻（p.u.） 0.09 0.07 0.15 0.06 0.13 0.15 0.098 0.12 交流电抗（p.u.） 0.34 0.32 0.53 0.26 0.47 0.61 0.38 0.62 原有线路可扩建线交流容量数（回） 路数（回） （MW） 0 0 0 1 0 0 0 0

长 度 （km） 31 30 59 20 48 63 30 61 4 4 4 3 4 4 4 4 100 90 82 100 100 75 90 78 表2 发电机组参数

发电机型号 额定容量(MW) QFS-200-2 QFS-125-2 QFS-50-2 QFS-25-2

200 125 50 25 (标幺值) 惯性时间常数H(s) 电抗Xd0.246 0.257 0.393 0.196 11.10 11.93 14.15 11.39 阻尼系数 4.80 3.60 2.32 1.57 1.2 设计要求

设计的供电网络应保证当系统中任一条线路发生故障时，各负荷均不断电。运用Power World软件计算出系统潮流分布和各母线短路时不同短路类型情况下的短路电流，并进行暂态稳定性分析。计算容许误差为10。最后将最终结果列表在报告中。

－5

1.3 设计思路

（1）选择平衡节点：由1.1设计参数得：网络结构中原有5个节点，新增加节点6，并且与其他节点相比，节点6的容量最大，在设计新的网络结构时，可以考虑选择节点6为平衡节点。

（2）线路选择：由1.1设计参数得：线路选择时，应该注意每条线路都有自己最大的交流容量，避免超过其最大容量，同时节点与节点之间的线路数量是有限的（本网络结构中一个节点与另一个节点之间最多有4条线路）；为保证在某一线路出现故障时，其他线路及负荷仍能正常工作，采用环形结构。

（3）预期网络结构：连接线路时，要保证正常情况下，各负荷能够正常工作，同时线路无越限。网络结构连接设计好后，应用Power World软件实际设计原理图，同时

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调整线路连接情况，应该使线路的有功损耗和无功损耗较低。最后进行相关的静态安全分析、潮流计算、暂态稳定性分析等。

第二章 设计原理及分析

2.1 设计原理

由1.2设计要求得：设计的网络结构应该保证任意一条线路出现故障时，各个负荷不断电，能够正常工作，所以必须保证每个节点处同时至少连接两条线路，网络结构采用环网结构。又由1.1设计参数得：新增节点6处容量较大，可选择该节点为平衡节点，对整个电网的功率进行平衡。

2.2 应用Power World软件设计原理图

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第三章 静态安全分析

安全分析，是用预想事故的分析方法来预知系统是否存在安全隐患，以便及早采取相应的措施防止系统发生大的事故。静态安全分析可判断发生预想事故后系统是否会过负荷或电压越限。

运用power world软件静态安全分析功能，插入事故：单个线路或变压器事故(共27个)后，开始运行，得到结果如下表3

表3 静态安全分析结果

标签 L_000011-000022C1 L_000011-000022C2 L_000011-000044C1 L_000011-000044C2 L_000011-000055C1 L_000011-000055C2 L_000033-000022C2 L_000033-000022C3 L_000022-000044C2 L_000022-000044C1

电气岛负电气岛发自动绘制跳过 已处理 已求解 越限 荷 电机有功 QV曲线? NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 第 3 页 共 48 页

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L_000022-000066C1 L_000022-000066C2 L_000022-000066C3 L_000022-000066C4 L_000055-000033C1 L_000055-000033C2 L_000055-000033C3 L_000044-000066C1 L_000044-000066C2 L_000044-000066C3 L_000055-000033C4 L_000022-000066C5 L_000033-000022C5 L_000033-000022C6 L_000033-000022C4 NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES YES NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO NO 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 由上表可以得到系统运行无越限和事故不可求解。

第四章 系统潮流分布及网络损耗

4.1支路参数

运用power world软件运行实例，查看实例信息等到如下表支路参数，见下表4

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表4支路参数

首端末端节点节点回路 R X B 编号 名称 1 2 1 0.12 0.42 0 1 2 2 0.12 0.42 0 1 4 1 0.12 0.63 0 1 4 2 0.12 0.63 0 1 5 1 0.06 0.25 0 1 5 2 0.06 0.25 0 3 2 6 0.06 0.26 0 3 2 5 0.06 0.26 0 3 2 4 0.06 0.26 0 3 2 3 0.06 0.26 0 2 4 1 0.11 0.49 0 2 4 2 0.11 0.49 0 2 6 1 0.07 0.32 0 2 6 2 0.07 0.32 0 2 6 3 0.07 0.32 0 2 6 4 0.07 0.32 0 5 3 3 0.06 0.26 0 5 3 1 0.06 0.26 0 5 3 2 0.06 0.26 0 5 3 4 0.06 0.26 0 4 6 1 0.098 0.38 0 4 6 2 0.098 0.38 0 4 6 3 0.098 0.38 0

4.2 节点状态

极限A MVA 极限B MVA 极限C MVA 90 90 80 80 100 100 90 90 90 90 100 100 90 90 90 90 100 100 100 100 90 90 90 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 运用power world软件运行实例，查看实例信息等到如下表节点状态，见下表5

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表5 节点状态

基准电编号 名称 压 1 1 110 2 2 110 3 3 110 4 4 110 5 5 110 6 6 110 4.3网络损耗

标幺电压 实际电压 相角(度) 1 1.04152 1.08526 0.99111 1.014 1.091 110 114.568 119.379 109.022 111. 120.108 29.27 35.09 35.69 34.44 28.26 46.2 有功负荷 80 240 40 160 240 无功发电机发电机负荷 有功 无功 0 13.4 -7.18 15 10 310 1 40 30 470 90 运用power world软件运行实例，查看实例信息等到如下表支路参数，见下表6

表6 网络损耗

首端末端有功 无功 %视在功视在功率 视在功率有功损节点节点回路 首端首端率极限首端节点 极限 耗 编号 名称 节点 节点 (最大值) 1 2 1 -26 -1.3 25.6 90 29.6 0.78 1 2 2 -26 -1.3 25.6 90 29.6 0.78 1 4 1 -13 4.6 14.1 80 17.6 0.24 1 4 2 -13 4.6 14.1 80 17.6 0.24 1 5 1 5.5 -6.9 8.8 100 8.9 0.05 1 5 2 5.5 -6.9 8.8 100 8.9 0.05 3 2 6 8.3 16.4 18.3 90 20.4 0.17 3 2 5 8.3 16.4 18.3 90 20.4 0.17 3 2 4 8.3 16.4 18.3 90 20.4 0.17 3 2 3 8.3 16.4 18.3 90 20.4 0.17 2 4 1 4.6 9.7 10.7 100 10.7 0.12 2 4 2 4.6 9.7 10.7 100 10.7 0.12 2 6 1 -67 5 67.6 90 78.7 2.95 2 6 2 -67 5 67.6 90 78.7 2.95 2 6 3 -67 5 67.6 90 78.7 2.95 2 6 4 -67 5 67.6 90 78.7 2.95 5 3 3 -57 -11 58.3 100 62.4 1.98 5 3 1 -57 -11 58.3 100 62.4 1.98 5 3 2 -57 -11 58.3 100 62.4 1.98

无功损耗 2.75 2.75 1.25 1.25 0.19 0.19 0.74 0.74 0.74 0.74 0.52 0.52 13.47 13.47 13.47 13.47 8.6 8.6 8.6 第 6 页 共 48 页

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5 4 4 4 3 6 6 6 4 1 2 3 -57 -59 -59 -59 -11 -5 -5 -5 58.3 59.6 59.6 59.6 100 90 90 90 62.4 72.9 72.9 72.9 1.98 8.6 3. 13.73 3. 13.73 3. 13.73 4.4发电机状态

运用power world软件运行实例，查看实例信息等到如下表节点状态，见下表7

表7 发电机状态

编号 名称 有功出无功出设定最小有AGC AVR 节点 节点 力 力 电压 功 1 1 3.35 -1.8 1 NO YES 0 1 1 3.35 -1.8 1 NO YES 0 1 1 3.35 -1.8 1 NO YES 0 1 1 3.35 -1.8 1 NO YES 0 3 3 45 22 1 NO NO 0 3 3 110 55 1 NO NO 0 3 3 45 22 1 NO NO 0 3 3 110 55 1 NO NO 0 6 6 110 10 1 NO NO 0 6 6 180 40 1 NO NO 0 6 6 180 40 1 NO NO 0 最大有功 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 最小无功 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 -9900 最大无功 9900 9900 9900 9900 9900 9900 9900 9900 9900 9900 9900 由上表6可得线路中的无功损耗较大，从而也使得线路损耗较大，若在线路末端提供足够的电容无功补偿，使线路减少或免去输送的无功电流，则线路通过电流降低，线损耗、电压损耗也就随着降低了。

第五章 短路分析

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5.1节点短路

选择节点3短路

1、单相接地

短路电流：10.1124A（标幺值） 相角：-38.08度

表8 节点情况（母线电压）

编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 相角 A 1 1 0.44293 1.11431 0.88756 26.42 2 2 0.27553 1.22175 0.958 44.47 3 3 0 1.30338 1.04557 0 4 4 0.40776 1.143 0.092 42.98 5 5 0.1523 1.225 0.92005 6.91 6 6 0.55986 1.22178 1.007 61.26

表9发电机情况

相角 B -87.25 -84. -86.68 -83.86 -91.41 -72.55 相角 C 153.37 1.29 167. 162.12 159.49 171.83 编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点 节点 1 1 0.252 0.13461 0.10127 1 1 0.252 0.13461 0.10127 1 1 0.252 0.13461 0.10127 1 1 0.252 0.13461 0.10127 3 3 1.60736 0.78008 0.65038 3 3 1.60736 0.78008 0.65038 3 3 1.60736 0.78008 0.65038 3 3 1.60736 0.78008 0.65038 6 6 1.53131 1.41575 1.38418 6 6 1.53131 1.41575 1.38418 6 6 1.53131 1.41575 1.38418

相角 A -.85 -.85 -.85 -.85 -27.94 -27.94 -27.94 -27.94 13.56 13.56 13.56 相角 B 13.97 13.97 13.97 13.97 -94.49 -94.49 -94.49 -94.49 -79.68 -79.68 -79.68 相角 C 42.1 42.1 42.1 42.1 115.84 115.84 115.84 115.84 151.02 151.02 151.02 第 8 页 共 48 页

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表10 线路情况（电流情况）

首端末端相电流 相电流 相电流 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点节点回路 A 首端B 首端C 首端末端节点 末端节点 末端节点 编号 名称 节点 节点 节点 1 2 1 0.35036 0.293 0.26796 0.35036 0.293 0.26796 1 2 2 0.35036 0.293 0.26796 0.35036 0.293 0.26796 1 4 1 0.1959 0.13615 0.18113 0.1959 0.13615 0.18113 1 4 2 0.1959 0.13615 0.18113 0.1959 0.13615 0.18113 1 5 1 0.7651 0.15037 0.04438 0.7651 0.15037 0.04438 1 5 2 0.7651 0.15037 0.04438 0.7651 0.15037 0.04438 3 2 6 0.69078 0.13462 0.15819 0.69078 0.13462 0.15819 3 2 5 0.69078 0.13462 0.15819 0.69078 0.13462 0.15819 3 2 4 0.69078 0.13462 0.15819 0.69078 0.13462 0.15819 3 2 3 0.69078 0.13462 0.15819 0.69078 0.13462 0.15819 2 4 1 0.1631 0.09683 0.08624 0.1631 0.09683 0.08624 2 4 2 0.1631 0.09683 0.08624 0.1631 0.09683 0.08624 2 6 1 0.77048 0.61805 0.6274 0.77048 0.61805 0.6274 2 6 2 0.77048 0.61805 0.6274 0.77048 0.61805 0.6274 2 6 3 0.77048 0.61805 0.6274 0.77048 0.61805 0.6274 2 6 4 0.77048 0.61805 0.6274 0.77048 0.61805 0.6274 5 3 3 0.42001 0.5682 0.49448 0.42001 0.5682 0.49448 5 3 1 0.42001 0.5682 0.49448 0.42001 0.5682 0.49448 5 3 2 0.42001 0.5682 0.49448 0.42001 0.5682 0.49448 5 3 4 0.42001 0.5682 0.49448 0.42001 0.5682 0.49448 4 6 1 0.5231 0.59485 0.55199 0.5231 0.59485 0.55199 4 6 2 0.5231 0.59485 0.55199 0.5231 0.59485 0.55199 4 6 3 0.5231 0.59485 0.55199 0.5231 0.59485 0.55199

2、相间接地

短路电流：10.078A（标幺值） 相角：-118.26度

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表11 节点情况（母线电压）

编号 名称 1 1 2 2 3 3 4 4 5 5 6 6

相电压 A 相电压 B 相电压 C

1 0.57205 0.59227 1.04153 0.47905 0.63538 1.08527 0.263 0.263 0.99111 0.478 0.68039 1.01401 0.51929 0.51345 1.091 0.258 0.8281 相角 A 29.27 35.09 35.69 34.44 28.26 46.2 相角 B -119.32 -120.76 -144.32 -107.68 -140.87 -86.32 相角 C 179.05 -162.87 -144.32 -171.12 -162.74 -162.67

表12 发电机情况

编号 名称

相电流 A 相电流 B 相电流 C

节点 节点 1 1 0.038 0.56969 0.53566 1 1 0.038 0.56969 0.53566 1 1 0.038 0.56969 0.53566 1 1 0.038 0.56969 0.53566 3 3 0.79737 1.66369 1.19395 3 3 0.79737 1.66369 1.19395 3 3 0.79737 1.66369 1.19395 3 3 0.79737 1.66369 1.19395 6 6 1.460 1.76372 1.20259 6 6 1.460 1.76372 1.20259 6 6 1.460 1.76372 1.20259

相角 A 57.5

57.5 57.5 57.5 9.27 9.27 9.27 9.27 35.36 35.36 35.36

相角 B -148.09 -148.09 -148.09 -148.09 -128.94 -128.94 -128.94 -128.94 -102.13 -102.13 -102.13

相角 C 30.15 30.15 30.15 30.15 77.49 77.49 77.49 77.49 133.04 133.04 133.04

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表13 线路情况（电流情况）

首端末端相电流 A 相电流 B 相电流 C 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点节点回路 首端节点 首端节点 首端节点 末端节点 末端节点 末端节点 编号 名称 1 2 1 0.25572 0.21501 0.45221 0.25572 0.21501 0.45221 1 2 2 0.25572 0.21501 0.45221 0.25572 0.21501 0.45221 1 4 1 0.14058 0.221 0.21831 0.14058 0.221 0.21831 1 4 2 0.14058 0.221 0.21831 0.14058 0.221 0.21831 1 5 1 0.08811 0.81885 0.74495 0.08811 0.81885 0.74495 1 5 2 0.08811 0.81885 0.74495 0.08811 0.81885 0.74495 3 2 6 0.167 0.81572 0.79014 0.167 0.81572 0.79014 3 2 5 0.167 0.81572 0.79014 0.167 0.81572 0.79014 3 2 4 0.167 0.81572 0.79014 0.167 0.81572 0.79014 3 2 3 0.167 0.81572 0.79014 0.167 0.81572 0.79014 2 4 1 0.10305 0.21697 0.20855 0.10305 0.21697 0.20855 2 4 2 0.10305 0.21697 0.20855 0.10305 0.21697 0.20855 2 6 1 0.868 0.94159 0.58839 0.868 0.94159 0.58839 2 6 2 0.868 0.94159 0.58839 0.868 0.94159 0.58839 2 6 3 0.868 0.94159 0.58839 0.868 0.94159 0.58839 2 6 4 0.868 0.94159 0.58839 0.868 0.94159 0.58839 5 3 3 0.57507 0.14811 0.27 0.57507 0.14811 0.27 5 3 1 0.57507 0.14811 0.27 0.57507 0.14811 0.27 5 3 2 0.57507 0.14811 0.27 0.57507 0.14811 0.27 5 3 4 0.57507 0.14811 0.27 0.57507 0.14811 0.27 4 6 1 0.60108 0.5084 0.47017 0.60108 0.5084 0.47017 4 6 2 0.60108 0.5084 0.47017 0.60108 0.5084 0.47017 4 6 3 0.60108 0.5084 0.47017 0.60108 0.5084 0.47017

3、三相对称

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短路电流：11.638A （标幺值） 相角：-28.26度

表14 节点情况（母线电压）

编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 1 1 0.34451 0.34451 0.34451 2 2 0.24605 0.24605 0.24605 3 3 0 0 0 4 4 0.36 0.36 0.36 5 5 0.11313 0.11313 0.11313 6 6 0.50599 0.50599 0.50599

相角 A 31.53 58.2 0 56.38 26.52 70.34 相角 B -88.47 -61.8 0 -63.62 -93.48 -49.66 相角 C 151.53 178.2 0 176.38 146.52 -169.66 表15 发电机情况

编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点 节点 1 1 0.63812 0.63812 0.63812 1 1 0.63812 0.63812 0.63812 1 1 0.63812 0.63812 0.63812 1 1 0.63812 0.63812 0.63812 3 3 1.60736 1.60736 1.60736 3 3 1.60736 1.60736 1.60736 3 3 1.60736 1.60736 1.60736 3 3 1.60736 1.60736 1.60736 6 6 1.52531 1.52531 1.52531 6 6 1.52531 1.52531 1.52531 6 6 1.52531 1.52531 1.52531

相角 A -58.94 -58.94 -58.94 -58.94 -27.94 -27.94 -27.94 -27.94 9.81 9.81 9.81 相角 B -178.94 -178.94 -178.94 -178.94 -147.94 -147.94 -147.94 -147.94 -110.19 -110.19 -110.19 相角 C 61.06 61.06 61.06 61.06 92.06 92.06 92.06 92.06 129.81 129.81 129.81 表16 线路情况（电流情况）

第 12 页 共 48 页

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首端末端相电流 相电流 相电流 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点节点回路 A 首端B 首端C 首端末端节点 末端节点 末端节点 编号 名称 节点 节点 节点 1 2 1 0.38125 0.38125 0.38125 0.38125 0.38125 0.38125 1 2 2 0.38125 0.38125 0.38125 0.38125 0.38125 0.38125 1 4 1 0.2403 0.2403 0.2403 0.2403 0.2403 0.2403 1 4 2 0.2403 0.2403 0.2403 0.2403 0.2403 0.2403 1 5 1 0.90244 0.90244 0.90244 0.90244 0.90244 0.90244 1 5 2 0.90244 0.90244 0.90244 0.90244 0.90244 0.90244 3 2 6 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 3 2 5 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 3 2 4 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 3 2 3 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 0.92212 2 4 1 0.23841 0.23841 0.23841 0.23841 0.23841 0.23841 2 4 2 0.23841 0.23841 0.23841 0.23841 0.23841 0.23841 2 6 1 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 2 6 2 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 2 6 3 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 2 6 4 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 0.82559 5 3 3 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 5 3 1 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 5 3 2 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 5 3 4 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 0.42399 4 6 1 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 4 6 2 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 4 6 3 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638 0.44638

4、两相接地

短路电流：8.785A（标幺值） 相角：134.52度

第 13 页 共 48 页

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表17 节点情况（母线电压）

编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 1 1 1.01882 0.35679 0.42515 2 2 1.13975 0.204 0.30315 3 3 1.24259 0 0 4 4 1.05808 0.30538 0.44793 5 5 1.13024 0.0921 0.147 6 6 1.14656 0.45573 0.59181

表18 发电机情况

相角 A 相角 B 相角 C 35. -103.18 157.72 41.5 -72.81 174.5 41.29 0 0 41.3 -74.29 172.76 35.84 -120.16 144.42 51.37 -58.11 -171.04 编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点 节点 1 1 0.08518 0.319 0.56226 1 1 0.08518 0.319 0.56226 1 1 0.08518 0.319 0.56226 1 1 0.08518 0.319 0.56226 3 3 0.62674 1.60736 1.60736 3 3 0.62674 1.60736 1.60736 3 3 0.62674 1.60736 1.60736 3 3 0.62674 1.60736 1.60736 6 6 1.35033 1.60666 1.45882 6 6 1.35033 1.60666 1.45882 6 6 1.35033 1.60666 1.45882

相角 A -171.7 -171.7 -171.7 -171.7 16.75 16.75 16.75 16.75 36.62 36.62 36.62 相角 B -170.85 -170.85 -170.85 -170.85 -147.94 -147.94 -147.94 -147.94 -109.07 -109.07 -109.07 相角 C 56.32 56.32 56.32 56.32 92.06 92.06 92.06 92.06 131.96 131.96 131.96 表19 线路情况（电流情况）

首端末端相电流 A 相电流 B 相电流 C 相电流 A 相电流 B 相电流 C

回路

节点节点首端节点 首端节点 首端节点 末端节点 末端节点 末端节点

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编号 名称 1 2 1 2 1 4 1 4 1 5 1 5 3 2 3 2 3 2 3 2 2 4 2 4 2 6 2 6 2 6 2 6 5 3 5 3 5 3 5 3 4 6 4 6 4 6

1

2 1 2 1 2 3 4 5 6 1 2 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 0.2931 0.334 0.3962 0.2931 0.334 0.3962 0.2931 0.334 0.3962 0.2931 0.334 0.3962 0.16532 0.24026 0.20809 0.16532 0.24026 0.20809 0.16532 0.24026 0.20809 0.16532 0.24026 0.20809 0.07098 0.84667 0.8504 0.07098 0.84667 0.8504 0.07098 0.84667 0.8504 0.07098 0.84667 0.8504 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.09103 0.72907 0.93359 0.07724 0.188 0.23738 0.07724 0.188 0.23738 0.07724 0.188 0.23738 0.07724 0.188 0.23738 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.60022 0.84604 0.702 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.49304 0.19365 0.58406 0.55252 0.48411 0.4828 0.55252 0.48411 0.4828 0.55252 0.48411 0.4828 0.55252 0.48411 0.4828 0.55252 0.48411 0.4828 0.55252 0.48411 0.4828

5.2 线路短路

选择线路3—5短路（短路位置为30%）

1、单相接地

短路电流：5.175A（标幺值） 相角：-42.67度

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表20 节点情况（母线电压）

编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 1 1 0.65193 1.08035 0.94802 2 2 0.6852 1.13715 0.99939 3 3 0.6128 1.1924 1.05791 4 4 0.70135 1.07948 0.94348 5 5 0.36204 1.17969 1.00473 6 6 0.50494 0.33102 1.03406 7 FaultPt 0 0.16286 1.07387

表21发电机情况

相角 A 30.58 40.44 41.2 39.62 29.37 0 0 相角 B -.88 -85.03 -85.47 -85.18 -94.96 0 180 相角 C 152.99 159.92 161.36 158.87 158.29 180 180 编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点 节点 1 1 0.33079 0.09975 0.0456 1 1 0.33079 0.09975 0.0456 1 1 0.33079 0.09975 0.0456 1 1 0.33079 0.09975 0.0456 3 3 1.05751 0.77874 0.72212 3 3 1.05751 0.77874 0.72212 3 3 1.05751 0.77874 0.72212 3 3 1.05751 0.77874 0.72212 6 6 1.43526 1.44256 1.41215 6 6 1.43526 1.44256 1.41215 6 6 1.43526 1.44256 1.41215

相角 A -57.5 -57.5 -57.5 -57.5 -16.03 -16.03 -16.03 -16.03 24.48 24.48 24.48 相角 B -10.82 -10.82 -10.82 -10.82 -102.87 -102.87 -102.87 -102.87 -81.9 -81.9 -81.9 相角 C 21.41 21.41 21.41 21.41 123.25 123.25 123.25 123.25 153.26 153.26 153.26 表22 线路情况（电流情况）

首端末端回路 相电流 相电流 相电流 相电流 A 相电流 B 相电流 C

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节点节点编号 名称 1 1 1 1 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 5 5 5

2 2 4 4 5 5 2 2 2 2 4 4 6 6 6 6 3 3 3 1 2 1 2 1 2 6 5 4 3 1 2 1 2 3 4 3 1 2 A 首B 首端C 首端末端节点 末端节点 端节点 节点 节点 0.28060.26093 0.27287 0.28063 0.26093 3 0.28060.26093 0.27287 0.28063 0.26093 3 0.17620.12798 0.16381 0.17622 0.12798 2 0.17620.12798 0.16381 0.17622 0.12798 2 0.71210.14466 0.01147 0.71218 0.14466 8 0.71210.14466 0.01147 0.71218 0.14466 8 0.15090.155 0.15377 0.15092 0.155 2 0.15090.155 0.15377 0.15092 0.155 2 0.15090.155 0.15377 0.15092 0.155 2 0.15090.155 0.15377 0.15092 0.155 2 0.01960.10096 0.0935 0.01969 0.10096 9 0.01960.10096 0.0935 0.01969 0.10096 9 0.65110.63616 0.63161 0.65116 0.63616 6 0.65110.63616 0.63161 0.65116 0.63616 6 0.65110.63616 0.63161 0.65116 0.63616 6 0.65110.63616 0.63161 0.65116 0.63616 6 0.79050.56144 0.53101 0.79053 0.56144 3 0 0 0 0 0 0.79050.56144 0.53101 0.79053 0.56144

末端节点 0.27287 0.27287 0.16381 0.16381 0.01147 0.01147 0.15377 0.15377 0.15377 0.15377 0.0935 0.0935 0.63161 0.63161 0.63161 0.63161 0.53101 0 0.53101 第 17 页 共 48 页

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5 7 4 4 4 3 3 4 1 1 2 3 1 6 6 6 Fault5 Pt 3 0.79050.56144 0.53101 0.79053 3 2.27140.56142 0.53099 2.27144 4 0.5675 0.59874 0.574 0.5675 0.5675 0.59874 0.574 0.5675 0.5675 0.59874 0.574 0.5675 2.96530.56148 0.53107 2.96531 1 0.56144 0.53101 0.56142 0.53099 0.59874 0.574 0.59874 0.574 0.59874 0.574 0.56148 0.53107 表中F代表FaultPt

2、相间接地

短路电流：5.971A（标幺值） 相角：-124.69度

表23节点情况（母线电压）

编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 1 1 1 0.6577 0.7352 2 2 1.04153 0.66271 0.82593 3 3 1.08527 0.141 0.78596 4 4 0.99111 0.65948 0.82408 5 5 1.01401 0.53248 0.62081 6 6 0.7557 0.20532 0.96102 7 FaultPt 0.867 0.44483 0.44483

表24 发电机情况

相角 A 相角 B 相角 C 29.27 -103.43 168.17 35.09 -92.48 175.61 35.69 -98.57 179.91 34.44 -.94 173.1 28.26 -120.81 -177.9 0 0 180 0 180 180 编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点 节点 1 1 0.038 0.38418 0.352 1 1 0.038 0.38418 0.352 1 1 0.038 0.38418 0.352 1 1 0.038 0.38418 0.352

相角 A 57.5 57.5 57.5 57.5

相角 B -153.11 -153.11 -153.11 -153.11 相角 C 23.73 23.73 23.73 23.73 第 18 页 共 48 页

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3 3 3 3 6 6 6

3 3 3 3 6 6 6 0.79737 0.79737 0.79737 0.79737 1.460 1.460 1.460 1.19586 1.19586 1.19586 1.19586 1.56339 1.56339 1.56339 0.82248 9.27 0.82248 9.27 0.82248 9.27 0.82248 9.27 1.24103 35.36 1.24103 35.36 1.24103 35.36 -127.5 -127.5 -127.5 -127.5 -96.33 -96.33 -96.33 94.11 94.11 94.11 94.11 145.19 145.19 145.19

表25线路情况（电流情况）

相电首端末端相电流 相电流 流 C 相电流 A 相电流 B 节点节点回路 A 首B 首首端末端节点 末端节点 编号 名称 端节点 端节点 节点 0.25570.28860.3111 2 1 0.25572 0.28862 2 2 03 0.25570.28860.3111 2 2 0.25572 0.28862 2 2 03 0.14050.24120.1731 4 1 0.14058 0.24122 8 2 56 0.14050.24120.1731 4 2 0.14058 0.24122 8 2 56 0.08810.84920.7771 5 1 0.08813 0.84929 3 9 42 0.08810.84920.7771 5 2 0.08813 0.84929 3 9 42 0.160.2713 2 6 0.2714 0.168 0.2714 8 92 0.160.2713 2 5 0.2714 0.168 0.2714 8 92 0.160.2713 2 4 0.2714 0.168 0.2714 8 92 0.160.2713 2 3 0.2714 0.168 0.2714 8 92 2 4 1 0.10300.0587 0.0710.10305 0.0587 相电流 C 末端节点 0.31103 0.31103 0.17356 0.17356 0.77742 0.77742 0.27192 0.27192 0.27192 0.27192 0.07196 第 19 页 共 48 页

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2 2 2 2 2 5 5 5 5 7 4 4 4 5 4 6 6 6 6 3 3 3 3 3 6 6 6 FaultPt 2 1 2 3 4 3 1 2 4 1 1 2 3 1 5 0.10305 0.868 0.868 0.868 0.868 0.57506 0 0.57506 0.57506 0.57504 0.60108 0.60108 0.60108 0.57512 96 0.0710.0587 96 0.75250.15 01 0.75250.15 01 0.75250.15 01 0.75250.15 01 0.93850.6269 96 0 0 0.93850.6269 96 0.93850.6269 96 2.72912.3094 94 0.56000.5233 36 0.56000.5233 36 0.56000.5233 36 3.24233.7169 97 0.10305 0.0587 0.07196 0.101 0.101 0.101 0.101 0.62696 0 0.62696 0.62696 2.30994 0.52336 0.52336 0.52336 3.71697 0.868 0.75255 0.868 0.75255 0.868 0.75255 0.868 0.75255 0.57506 0.93859 0 0 0.57506 0.93859 0.57506 0.93859 0.57504 2.72914 0.60108 0.56003 0.60108 0.56003 0.60108 0.56003 0.57512 3.24239 表中F代表FaultPt

3、三相对称

短路电流：6.5A（标幺值） 相角：-34.69度

表26节点情况（母线电压）

第 20 页 共 48 页

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编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 1 1 0.5616 0.5616 0.5616 2 2 0.62126 0.62126 0.62126 3 3 0.175 0.175 0.175 4 4 0.439 0.439 0.439 5 5 0.32129 0.32129 0.32129 6 6 0.39903 0.38366 0.78268 7 FaultPt 0 0 0

表27 发电机情况

相角 A 35. 47.62 47.37 47.19 38.66 0 0 相角 B -84.36 -72.38 -72.63 -72.81 -81.34 0 0 相角 C 155. 167.62 167.37 167.19 158.66 180 0 编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点 节点 1 1 0.42488 0.42488 0.42488 1 1 0.42488 0.42488 0.42488 1 1 0.42488 0.42488 0.42488 1 1 0.42488 0.42488 0.42488 3 3 1.09199 1.09199 1.09199 3 3 1.09199 1.09199 1.09199 3 3 1.09199 1.09199 1.09199 3 3 1.09199 1.09199 1.09199 6 6 1.39457 1.39457 1.39457 6 6 1.39457 1.39457 1.39457 6 6 1.39457 1.39457 1.39457

相角 A -.62 -.62 -.62 -.62 -20.71 -20.71 -20.71 -20.71 20.52 20.52 20.52 相角 B 175.38 175.38 175.38 175.38 -140.71 -140.71 -140.71 -140.71 -99.48 -99.48 -99.48 相角 C 55.38 55.38 55.38 55.38 99.29 99.29 99.29 99.29 140.52 140.52 140.52

表28 线路情况（电流情况）

首端末端相电流 相电流 相电流 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点节点回路 A 首B 首C 首末端节点 末端节点 末端节点 编号 名称 端节点 端节点 端节点 1 2 1 0.31340.31340.31340.31341 0.31341 0.31341 第 21 页 共 48 页

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1 1 1 1 1 3 3 3 3 2 2 2 2 2 2 5 5 5 5 7 2 4 4 5 5 2 2 2 2 4 4 6 6 6 6 3 3 3 3 3 2 1 2 1 2 6 5 4 3 1 2 1 2 3 4 3 1 2 4 1 1 1 1 0.31340.31340.31341 1 1 0.22860.22860.22866 6 6 0.22860.22860.22866 6 6 0.93870.93870.93872 2 2 0.93870.93870.93872 2 2 0.29810.29810.29813 3 3 0.29810.29810.29813 3 3 0.29810.29810.29813 3 3 0.29810.29810.29813 3 3 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.65750.65750.65759 9 9 0.65750.65750.65759 9 9 0.65750.65750.65759 9 9 0.65750.65750.65759 9 9 0.85970.85970.85972 2 2 0 0 0 0.85970.85970.85972 2 2 0.85970.85970.85972 2 2 2.90042.90042.90043 3 3 0.31341 0.31341 0.31341 0.22866 0.22866 0.22866 0.22866 0.22866 0.22866 0.93872 0.93872 0.93872 0.93872 0.93872 0.93872 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.29813 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.047 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.65759 0.85972 0.85972 0.85972 0 0 0 0.85972 0.85972 0.85972 0.85972 0.85972 0.85972 2.90043 2.90043 2.90043 第 22 页 共 48 页

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4 4 4 5 6 6 6 FaultPt 0.52083 0.52082 3 0.52083 3 4.01361 1 1 0.52083 0.52083 0.52083 4.01361 0.52083 0.52083 0.52083 4.01361 0.52083 0.52083 0.52083 0.52083 0.52083 0.52083 0.52083 0.52083 0.52083 4.01361 4.01361 4.01361 表中F代表FaultPt

4、两相接地

短路电流：4.104A（标幺值） 相角：132.59度

表29 节点情况（母线电压）

编号 名称 相电压 A 相电压 B 相电压 C 1 1 1.02755 0.55617 0.639 2 2 1.08806 0.58404 0.7035 3 3 1.1508 0.52212 0.61538 4 4 1.02811 0.59919 0.72762 5 5 1.13376 0.2951 0.37566 6 6 0.73926 0.29996 0.86638 7 FaultPt 1.04173 0 0 表30 发电机情况

相角 A 32.59 38.32 38.61 37.83 32.15 0 0 相角 B -92.88 -79.36 -80.41 -79.3 -90.23 0 0 相角 C 158.44 167.58 168.7 166.51 158.21 180 0 编号 名称 相电流 A 相电流 B 相电流 C 相角 A 节点 节点 1 1 0.05095 0.4297 0.35727 150 1 1 0.05095 0.4297 0.35727 150 1 1 0.05095 0.4297 0.35727 150 1 1 0.05095 0.4297 0.35727 150 3 3 0.71694 1.14246 1.01863 11.76 3 3 0.71694 1.14246 1.01863 11.76

相角 B -173.46 -173.46 -173.46 -173.46 -137.88 -137.88 相角 C 48.23 48.23 48.23 48.23 100.09 100.09 第 23 页 共 48 页

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3 3 6 6 6

3 3 6 6 6 0.71694 0.71694 1.40707 1.40707 1.40707 1.14246 1.14246 1.4783 1.4783 1.4783 1.01863 1.01863 1.34857 1.34857 1.34857 11.76 11.76 36.1 36.1 36.1 -137.88 -137.88 -99.22 -99.22 -99.22 100.09 100.09 143.46 143.46 143.46 表30 线路情况（电流情况）

首端末端相电流 相电流 相电流 相电流 A 相电流 B 相电流 C 节点节点回路 A 首B 首C 首末端节点 末端节点 末端节点 编号 名称 端节点 端节点 端节点 0.27190.30071 2 1 0.3016 0.27198 0.30079 0.3016 8 9 0.27190.30071 2 2 0.3016 0.27198 0.30079 0.3016 8 9 0.14750.23000.19241 4 1 0.14751 0.23005 0.19247 1 5 7 0.14750.23000.19241 4 2 0.14751 0.23005 0.19247 1 5 7 0.08520.86500.86061 5 1 0.08524 0.86505 0.860 4 5 4 0.08520.86500.86061 5 2 0.08524 0.86505 0.860 4 5 4 0.14110.23130.28713 2 6 0.14114 0.23139 0.28711 4 9 1 0.14110.23130.28713 2 5 0.14114 0.23139 0.28711 4 9 1 0.14110.23130.28713 2 4 0.14114 0.23139 0.28711 4 9 1 0.14110.23130.28713 2 3 0.14114 0.23139 0.28711 4 9 1 0.09310.03300.05552 4 1 0.09315 0.03301 0.05551 5 1 1 0.09310.03300.05552 4 2 0.09315 0.03301 0.05551 5 1 1 0.62450.70140.61132 6 1 0.62459 0.70146 0.61135 9 6 5

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2 2 2 5 5 5 5 7 4 4 4 5 6 6 6 3 3 3 3 3 6 6 6 2 3 4 3 1 2 4 1 1 2 3 Fault1 Pt 0.62459 0.62459 0.62459 0.523 0 0.523 0.523 0.521 0.57832 0.57832 0.57832 0.528 0.70146 0.70146 0.70146 0.88587 0 0.88587 0.88587 2.63418 0.328 0.328 0.328 3.24863 0.61135 0.61135 0.61135 0.78431 0 0.78431 0.78431 2.73191 0.62459 0.70146 0.62459 0.70146 0.62459 0.70146 0.523 0.88587 0 0 0.61135 0.61135 0.61135 0.78431 0 0.78431 0.78431 2.73191 0.5377 0.5377 0.5377 4.03919 0.523 0.88587 0.523 0.88587 0.521 2.63418 0.5377 0.57832 0.328 0.5377 0.57832 0.328 0.5377 0.57832 0.328 4.03910.528 3.24863 9 表中F代表FaultPt

5.3 短路分析总结

单相接地：在零序阻抗大于正序阻抗时，单相短路电流将大于同一地点的三相短路电流，反之，单相短路电流小于同一地点的三相短路电流。

两相短路接地：故障相的短路电流随着零序阻抗（正序阻抗）的增大而减小，非故障相的电压可能升高到正常电压的1.5倍，仍小于单相接地短路情况下的电压升高。

相间短路：两相短路电流大约是三相短路电流的0.866倍，两相短路电流小于三相短路电流，而对于电压，故障相的电压幅值约降低一半，非故障相电压等于故障前电压。

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三相短路：三子对称短路后的电路仍是三相对称的，短路电流大于稳态电流。

由5.1、5.2分析可得：简单短路故障共有四种类型：三相短路、两相短路、单相接地短路和两相接地短路。三相短路是对称的，其他三种短路是不对称的。在四种短路类型中，单相接地短路故障发生的概率最高，可达65%，两相短路约占10%，两相接地短路约占20%，三相短路约占5%。虽然三相短路发生的概率最小，但它对电力系统的影响最严重。短路故障发生的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。

由5.1、5.2分析可得：短路故障分析的主要内容包括故障电流的计算、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。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，制定短路电流的措施和稳定性分析等。短路故障发生时，应该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。

第六章 暂态稳定性分析

6.1 系统接入故障后稳定性分析

暂态稳定性（大干扰稳定性）是指电力系统受到大干扰后，各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。

在1.0000s插入故障，在系统稳定时刻进行稳定性分析，选取t=1.4000s时刻，用Power World软件进行暂态稳定计算，得到如下曲线：

1、功角与转速关系

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（1）节点1上发电机转速与功角关系

发电机一：

Gen 1 #1 Speed Deviation (Rad/s)763210-100102030Gen 1 #1 Rotor Angle (Deg)Gen 1 #1 Speed Deviation (Rad/s)405060

发电机二：

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Gen 1 #2 Speed Deviation (Rad/s)763210-100102030Gen 1 #2 Rotor Angle (Deg)Gen 1 #2 Speed Deviation (Rad/s)405060

发电机三：

Gen 1 #3 Speed Deviation (Rad/s)763210-100102030Gen 1 #3 Rotor Angle (Deg)Gen 1 #3 Speed Deviation (Rad/s)405060

发电机四：

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Gen 1 #4 Speed Deviation (Rad/s)1098763210-1-2-3-60-40-2002040Gen 1 #4 Rotor Angle (Deg)6080100Gen 1 #4 Speed Deviation (Rad/s) 节点3上发电机转速与功角关系

发电机一：

Gen 3 #1 Speed Deviation (Rad/s)76321020304050Gen 3 #1 Rotor Angle (Deg)607080Gen 3 #1 Speed Deviation (Rad/s) 发电机二：

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Gen 3 #2 Speed Deviation (Rad/s)8763210-1102030405060Gen 3 #2 Rotor Angle (Deg)708090100Gen 3 #2 Speed Deviation (Rad/s)

发电机三：

Gen 3 #3 Speed Deviation (Rad/s)76321020304050Gen 3 #3 Rotor Angle (Deg)607080Gen 3 #3 Speed Deviation (Rad/s) 发电机四：

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Gen 3 #4 Speed Deviation (Rad/s)8763210-1102030405060Gen 3 #4 Rotor Angle (Deg)708090100Gen 3 #4 Speed Deviation (Rad/s) （2）节点6上发电机转速与功角关系

发电机一：

Gen 6 #1 Speed Deviation (Rad/s)632103040506070Gen 6 #1 Rotor Angle (Deg)Gen 6 #1 Speed Deviation (Rad/s)8090 发电机二：

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Gen 6 #2 Speed Deviation (Rad/s)6321040506070Gen 6 #2 Rotor Angle (Deg)8090Gen 6 #2 Speed Deviation (Rad/s) 发电机三：

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Gen 6 #3 Speed Deviation (Rad/s)6321040506070Gen 6 #3 Rotor Angle (Deg)8090Gen 6 #3 Speed Deviation (Rad/s)

2、功角与时间关系

（1）节点1上发电机功角与时间关系

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Transient Stability Time Step Results Variables110100908070605040Values3020100-10-20-30-40-50-60012345Time in Seconds6710Gen 1 #1 Rotor Angle (Deg)Gen 1 #4 Rotor Angle (Deg)Gen 1 #2 Rotor Angle (Deg)Gen 1 #3 Rotor Angle (Deg) （2）节点3上发电机功角与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables1009590858075706560555040353025201510012345Time in Seconds6710ValuesGen 3 #1 Rotor Angle (Deg)Gen 3 #4 Rotor Angle (Deg)Gen 3 #2 Rotor Angle (Deg)Gen 3 #3 Rotor Angle (Deg) 第 34 页 共 48 页

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（3）节点6上发电机功角与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables959085807570Values65605550403530012345Time in Seconds6710Gen 6 #1 Rotor Angle (Deg)Gen 6 #2 Rotor Angle (Deg)Gen 6 #3 Rotor Angle (Deg) 3、转速与时间关系

（1）节点1上发电机转速与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables1098765Values43210-1-2-3012345Time in Seconds6710Gen 1 #1 Speed Deviation (Rad/s)Gen 1 #3 Speed Deviation (Rad/s)Gen 1 #2 Speed Deviation (Rad/s)Gen 1 #4 Speed Deviation (Rad/s)

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（2）节点3上发电机转速与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables8765Values43210-1012345Time in Seconds6710Gen 3 #1 Speed Deviation (Rad/s)Gen 3 #3 Speed Deviation (Rad/s)Gen 3 #2 Speed Deviation (Rad/s)

（3）节点6上发电机转速与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables6Values3210012345Time in Seconds6710Gen 6 #1 Speed Deviation (Rad/s)Gen 6 #3 Speed Deviation (Rad/s)Gen 6 #2 Speed Deviation (Rad/s)

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4、功率与时间关系

（1）节点1上发电机功率与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables220200180160140120100806040200-20-40-60-80-100-120-140-160-180-2000123Gen 1 #1 MW45Time in Seconds6710ValuesGen 1 #2 MWGen 1 #3 MWGen 1 #4 MW

（2）节点3上发电机功率与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables300280260240220200180160140120Values100806040200-20-40-60-80-100-1200123Gen 3 #1 MW45Time in Seconds6710Gen 3 #2 MWGen 3 #3 MWGen 3 #4 MW

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（3）节点6上发电机功率与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables220200180160140120Values100806040200-20012345Time in SecondsGen 6 #2 MW67Gen 6 #3 MW10Gen 6 #1 MW 5、电压与时间关系

（1）节点1上发电机电压与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables10.980.960.940.920.90.880.860.840.820.80.780.760.740.720.70.680.660.012345Time in Seconds678Gen 1 #4 Term. PU910ValuesGen 1 #1 Term. PUGen 1 #2 Term. PUGen 1 #3 Term. PU 注：曲线重合

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（2）节点3上发电机电压与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables1Values0012Gen 3 #1 Term. PU345Time in Seconds678Gen 3 #4 Term. PU910Gen 3 #2 Term. PUGen 3 #3 Term. PU （3）节点6上发电机电压与时间关系

Transient Stability Time Step Results Variables1.11.081.061.041.0210.980.960.940.920.90.880.860.840.820.80.780.760.740.720.7012345Time in Seconds6710ValuesGen 6 #1 Term. PUGen 6 #2 Term. PUGen 6 #3 Term. PU 第 39 页 共 48 页

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6.2 临界切除故障时间

在1.0000秒插入事故，临界故障切除时间为：1.4718秒，如下图。

Gen 1 #1 Rotor Angle (Deg)504035302520151050-5-10-15-20-25-30-35-40012345Time in Seconds6710Gen 1 #1 Rotor Angle (Deg)

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取一稍大于临界故障切除时间的时刻，如取t=1.4719s，曲线如图，系统已不再稳定。

Gen 1 #1 Rotor Angle (Deg)0-200-400-600-800-1,000-1,200-1,400-1,600-1,800-2,000-2,200-2,400-2,600-2,800-3,000-3,200-3,400-3,600-3,8000123456Time in SecondsGen 1 #1 Rotor Angle (Deg)710 超过临界切除故障时间时，系统将不再稳定，可能对系统造成巨大的损害，因此临界故障切除时间的确定非常重要。

心得体会

本次课程设计时间为一个星期，期间殷桂梁老师为我们讲解了Power World软件的基本操作与使用方法，在此过程中我有一些心得体会，如下：

1.课程设计初期要明确题目的要求，根据要求去思考，构思总体的设计思路，可

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以在先练习纸上画出要求的原理图，即网络结构图（电气接线图）。在此过程中需要考虑线路的选择、系统平衡节点的选择、负荷能否正常工作等问题。

2.学习使用Power World软件，应该认真听老师对该软件的讲解，然后自己再进行实际操作。

3.应用软件对网络结构图进行仿真，通过软件仿真计算，不断对电网结构进行改进，让各发电机及负载工作在最适合的状态，最后进行相关的潮流、短路计算和暂态稳定性分析。此过程中，应该自己操作，发现问题，可以请教老师，通过解决问题，自己获得提高。

通过这次课程设计，使我懂得：课程设计一方面升华了书本知识，将书本知识进行实际应用与分析判断，另一方面开拓了学生的思维，学生能够以课程设计为载体，进一步加深对书本知识理解和应用，培养学生自我思考问题、解决问题的能力。课程设计过程中，对自己设计的电气接线图进行短路计算、暂态分析，可以清楚的看到出现短路、断路等故障后，系统的运行情况，明白一个实际电力系统的稳定性是多么重要，一个小小的短路故障就有可能导致系统瘫痪。

作为一名电力系统专业的学生，我应该学好自己的专业知识，掌握相关的电力数字软件，培养认真仔细的工作习惯，为以后的实际工作打好基.

参考文献

1.夏道止 . 《电力系统分析》 中国电力出报社 2004年 2.陈珩. 《电力系统稳态分析》 中国电力出版社 1995年 3.李光琦. 《电力系统暂态分析》 中国电力出版社 1995年

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燕山大学课程设计评审意见表

指导教师评语： 认真 规范 全面 设计态度 较认真 ； 网络结构 较规范 ； 报告内容 较全面 不认真 稍差 较差 差 差 平时成绩： 指导教师签字： 年 月 日 图面及其它成绩： 答辩小组评语： 清晰 正确 原理 基本掌握 计算结果 基本正确 了解 不正确 不清楚 答辩成绩： 组长签字： 年 月 日

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课程设计综合成绩： 答辩小组成员签字：

年 月 日

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