三相电压电流测量模块参数设置如图29所示。
图29 三相电压电流测量模块
三相故障模块的参数设置如图30所示。
图30 三相电路故障模块设置
通过窗口菜单中的“Simulink→Configuration Parameters”命令打开仿真
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参数对话框，选择可变步长ode23t算法，仿真开始时间设置为0，结束时间设置为0.2s,其余的参数采用默认设置[18]。三相故障模块设置故障发生在0.02s时刻，故障结束时刻设置为0.1s,然后运行仿真，可得仿真故障短路电流图形，如图31所示，得仿真故障短路电压图形，如图32所示。
图31 变压器低压侧三相短路电流波形图
图32 变压器低压侧三相短路电压波形图
由图31不难发现，在0.02s前系统处于稳定状态，在发生故障时A、B、C三相电流发生剧烈变化，在故障切除之后，三相电流恢复稳态。
由图32不难发现，在0.02s时刻A、B、C三相发生接地短路故障，A、B、C三相的电压迅速发生变化。
由图形可得到短路电流周期分量的幅值为0.20KA，冲击电流为0.29KA。 电力系统中许多电气设备的阻抗参数如变压器、发电机等都是自身额定值作为基准值得标么值或者百分值给出，当在进行电力系统计算的时候，基准值必须是一致的，要把原来的以自身额定值为基准的阻抗标么值换算到统一的基准值下
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[19]
。标么值是元件各种参数在不相同的电压等级的基础上直接进行计算，这种方在工程设计计算中一般取Sd=100MV·A,Ud=Uc,Uc表示短路点计算电压。
法简单方便，还可以利用计算结果直接进行分析[20]。
基准电流为： SdS100Id (13) ??d??0.26243Ud3Uc3?220基准电抗为：2 (14) UdUc2202Xd????0.4545Sd3Id3?0.5248电力系统的电抗标幺值：XXs?S?Xd*UcSoc2UcSd2 (15) Sd100???2Soc50电力变压器的电抗标幺值：*XTX?T?XdUk%Uc100SN2UcSd2 (16) Uk%Sd0.5?100???0.025100SN100?20电力线路的电抗标幺值：XSd80?100*XlXwl?wl?0?Xl??0.165 (17) 202UcXdUc2202Sd三相短路电流周期分量有效值的标幺值：(3)''IkI?k?Id(3)Uc3X?Sd3Uc (18) U1?c??0.457SdX?X?*2由此可得三相短路电流周期分量的有效值：
Ik(3)?Ik(3)*Id?Id?0.12 (19) *X?(3)
求得Ik
(3)
(3)*
后，可以求得：
(3)
（1）I”=I∞=IK
(3)
(20)
(IK短路点的短路电流周期分量的有效值）。
（2）1000KV·A以及它以下变压器低压电路或在二次侧发生三相短路时：ish=1.84I”(3),Ish=1.09I”
(3)
(3)
(3)
(21)
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（3）高压电路三相短路的时候：ish(3）=2.55I”(3),Ish(3)=1.5I”(3) (22) ish(3）=2.55*0.12=0.31KA,Ish(3)=1.5*0.11=0.18KA 经过仿真与计算，发现两种方法值存在很小的误差。
5.2 两相接地短路
选中三相短路故障模块“Three-PhaseFault”中的故障选项对应的A、B项，转换时间的设置仍不发生改变，选中“Ground Fault”项，运行仿真，双击Scope,可以得到变压器低压侧三相短路电流波形图，如图33所示；双击Scope2，变压器低压侧三相短路电压波形图，如图34所示。
图33 变压器低压侧两相接地短路电流波形图
图34 变压器低压侧两相接地短路电压波形图
由图33不难发现，在0.02s前系统处于稳定状态，在发生故障时A、B两相电流发生剧烈变化，C相电流基本保持不变，在故障切除之后，A、B两相电流快速衰减为零，C相电流保持不变。
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由图34不难发现，在0.02s时刻A、B两相发生接地短路故障，A、B两相的电压快速变为0，C相电压立即出现幅度较大的抖动。在故障切除后A、B两相电压升高，C相电压降低，系统恢复发生故障前的状态，系统恢复稳态。
5.3 单相短路接地
选中三相短路故障模块“Three-PhaseFault”中的故障选项对应的A项，转换时间的设置仍不发生改变，选中“Ground Fault”项。运行仿真，双击Scope,可以得到变压器低压侧三相短路电流波形图，如图35所示；双击Scope2，变压器低压侧三相短路电压波形图，如图36所示。
图35 变压器低压侧单相接地短路电流波形图
图36 变压器低压侧单相接地短路电压波形图
由图35不难发现，在0.02s前系统处于稳定状态，在发生故障时A相电流发生剧烈变化，B、C两相电流发生相对较小的浮动，在故障切除之后，系统电流保持恢复稳定。
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