输电线采用架空线Bergeron模型,长度100Km,50Hz,参数用附录中的220KV线路参数。 (注意单位的换算,表中给出的是电感电容值,软件中要输入电抗和电纳值) 4、设置故障
假设在线路末端出口处发生单相接地故障,按照1.2.1节中的故障设置方法,可以有图1-23两种接线方式。
ABBCCTlineBRKA1TTLine1FaultTimedFaultLogicTlineFault(a)
ABBCCTlineBRKA1TTLineIa1VaABTlineFAULTSCA->GTimedFaultLogic (b)
图1-23故障接线图
5、设置输出量和断路器状态
短路器闭合,分别输出显示故障相电压和电流。 6、编译运行
完成后编译连接,若有错误,消息窗口则有红色显示,双击消息指示在工作区,修改重新编译连接直至无错,然后运行,观察分析波形。本例中A相接地短路,故障开始时间为0.2s,持续时间0.2s,如图1-24所示,0.2s时电流增大,电压降低,持续0.2s后在0.4s又恢复。
Main : Graphs4.0 3.0 2.0 1.0 0.0 -1.0 -2.0 -3.0 0.10 Main : Graphs300 VaIayy-300 0.20 0.30 0.40 0.50 ... ... ... 0.10 0.20 0.30 0.40 0.50 ... ... ... 图1-24 故障相电流电压波形
7、保存打印
若要将PSCAD中的图形拷贝到Word中,用鼠标选中要拷贝的图形,然后点右键,在
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下拉菜单中选择Copy as Meta-File,再在Word中点右键选粘贴即可。
注:上例中故障发生在线路末端,直接接在末端,若故障发生在线路中间,则要将线路分为两段,故障接在中间,如图1-25所示,只要将两段线路总长度设和原来相等即可,这样就可以在线路的任一处设置故障了。
BRKAABBCCTlineL1TTLineL 1Ia1TTLineR 1TlineLTlineRTlineRTimedFaultLogicFAULTSA->GCAB 图1-25 线路中接故障
8.帮助功能
PSCAD/EMTDC提供了丰富的帮助功能,在其自带的任一元件上点右键选help则打开帮助文档,文档中对每个元件的功能、用法等都有非常详细的说明。
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第二章 实验项目
实验一 电力系统故障建模
1 实验目的
1)熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用; 2)掌握多节点电力系统的建模;
3)掌握元件及不同线路模型参数的设置方法; 4)掌握各种短路故障的建模;
2 预习要求
复习《电力系统分析》中关于电力系统组成、结构、元件模型等相关内容。
3、实验内容及步骤
如图2-1所示系统,利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容: 1)新建一名为“4Bus”的项目文件,保存在桌面上以学号命名的文件夹中。 2)在新项目工作区进行系统建模:将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中,在每段线路中都加入三相故障模块;
3)用附录中的500kv典型参数设置电源和线路的参数(传输线采用Bergeron 模型,每段线路长度分别为AB段300Km, BC段100Km, AD段100Km, DE段50Km);
4)双绕组变压器变比为500kv/220kv,容量为100MVA,一次侧星接,二次侧三角接;(注意变压器两边电压等级不同,线路参数也应当不同)
5)设置输出量:将每一节点的三相电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
ABCD图2-1 系统一次接线图
E
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4、思考题
1)电力系统由哪些部分组成?
2)附录中的线路参数和Bergeron 模型中需输入的参数如何转换?
5、实验报告
实验完成后要求完成有关电力系统故障建模的实验报告,内容如下: 1)将完成的电力系统故障建模图粘贴到Word中;
2)将附录中典型参数和Bergeron 模型中参数的转换过程写下来
实验二 电力系统故障仿真分析
1、实验目的
1)能熟练运用计算机对不同的短路故障进行仿真; 2)能够分析各种短路故障下电压电流的变化过程; 3)掌握不对称短路的分析方法;
2、预习要求
复习《电力系统分析》中电力系统故障分析的相关内容,了解电力系统短路故障时的电磁暂态过程。
3、实验内容及步骤
利用实验一建成的系统模型,完成以下实验内容:( 故障开始时间均为0.4,故障持续时间1s)
1)在AB段任选一处设单相接地故障,在过渡电阻分别为0、50欧、100欧和200欧时,仿真并记录故障点的三相电压电流波形。
2)在AB段首端10km处、AB段200km处及BC段末端10km处分别设单相接地故障,过渡电阻分别为0,仿真并记录故障点的三相电压电流波形。
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3)同时在AB段,BC段任选一处设相间接地短路,过渡电阻为0,仿真并记录两个故障点的三相电压电流波形;
4)同时在AB段,AD段任选一处设相间短路,等效过渡电阻为0,仿真并记录两个故障点的三相电压电流波形;
5)在变压器出口处设三相短路,仿真并记录故障点三相电压电流波形。
4、思考题
1)电力系统常见的故障有哪些?
2)简述短路故障时电压电流的变化及其危害。 3)短路电流和过渡电阻有什么关系?
4)哪些是对称短路?哪些是不对称短路?有什么区别? 5)不同地点发生短路时,短路电流相同吗? 6)电力系统中同时多点短路时,相互之间有影响吗?
5、实验报告
实验完成后要求完成有关电力系统故障仿真分析的实验报告,内容如下:1)将每一步实验故障相的电流数值记录到Word表格中; 2)将每一步实验故障点三相电压电流波形图粘贴到Word中; 3)根据上述实验数据,回答思考题。
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