课 程 设 计（文）
课程名称 电力系统分析
题目名称 电力系统短路计算
学生学部（系） 机械电气学部电气工程系
专业班级 电气工程动化班
学 号
学生姓名
指导教师
2012年X 月X日
课程设计（文）务书
题目名称
电力系统短路计算
学生学部（系）
机械电气学部电气工程系
专业班级
电气工程动化班
姓 名
学 号
课程设计（文）容
1 掌握较复杂电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流计算短路指定时刻短路电流周期分量计算
2 短路点处赋予均额定电压基准容量求解等值网络数值根电力系统网络画出等值网络
3 称短路时短路点障相电流非障相电压计算
4 称称短路意支路障电流节点电压计算
5 书写课程设计说明书（电子版）印纸质版交
二课程设计（文）求数
二 课程设计（文）应完成工作
1 规范格式独立完成课程设计说明书撰写
2 完成电力系统三相短路电流称短路电流称短路电流计算三相短路起始次暂态电流计算短路指定时刻短路电流周期分量计算
3 完成计算手算程
4 运计算机计法
四课程设计（文）进程安排
序号
设计（文）阶段容
点
起止日期
1
资料收集完成电力系统三相短路电流计算
图书馆
201252561
2
电力系统称短路电流计算
图书馆
6263
3
课程设计说明书撰写
C8323
612618
4
课程设计交
1110
五应收集资料参考文献
[1] 科技创新报导[J]．武昌华中科技学出版社2010年第9期
[2] 仰赞．电力系统分析题解[M]．武汉华中科技学出版社20087
[3] 蒋春敏电力系统结构分析计算[M]北京中国水利水电出版社20112
[4] 戈东方电力工程电气设计手册[M]北京中国电力出版社199812
[5] 李梅兰卢文鹏 电力系统分析 [M] 北京中国电力出版社201012．
发出务书日期： 2012 年 X 月 X 日 指导教师签名：
计划完成日期： 2012 年 X 月 X 日 教学单位责签章：
电力系统发生三相短路障造成危害性作电力系统三计算分析计算三相短路障参数更重设计示例通两种方法进行分析计算三相短路障参数进步提高短路障分析计算精度速度电力系统规划设计安全运行设备选择继电保护等提供重
基础资料
1．电力系统简单结构图
电力系统简单结构图图1示
2．电力系统参数
图1示系统中K（3）点发生三相短路障分析计算产生障电流功率
（1）发电机参数：
发电机G1：额定功功率110MW额定电压105kV次暂态电抗标幺值0264功率数085
发电机G2：火电厂两台机组台机组参数额定功功率25MW额定电压UN105kV次暂态电抗标幺值0130额定功率数080
（2）变压器铭牌参数参考文献新编工厂电气设备手册中查
变压器T1：型号SF7101105916510510变压器额定容量10MV·A次电压110kV短路损耗59kW空载损耗165kW阻抗电压百分值UK105空载电流百分值I010
变压器T2：型号SFL731511014838510508变压器额定容量315MV·A次电压110kV短路损耗148kW空载损耗385kW阻抗电压百分值UK105空载电流百分值I008
变压器T3：型号SFL7161108623510509变压器额定容量16MV·A次电压110kV短路损耗86kW空载损耗235kW阻抗电压百分值UK105空载电流百分值I009
（3）线路参数参考文献新编工厂电气设备手册中查
线路1：钢芯铝绞线LGJ120截面积120㎜2长度100㎞条线路单位长度正序电抗X0（1）0408Ω／㎞条线路单位长度电容b0(1)279×10﹣6S／㎞
标说明 X0(1)X单位长度（正序）X0（2）X单位长度（负序）
线路2：钢芯铝绞线LGJ150截面积150㎜2长度100㎞条线路单位长度正序电抗X0（1）0401Ω／㎞条线路单位长度电容b0(1)285×10﹣6S／㎞
线路3：钢芯铝绞线LGJ185截面积185㎜2长度100㎞条线路单位长度正序电抗X0（1）0394Ω／㎞条线路单位长度电容b0(1)290×10﹣6S／㎞
（4）负载L：容量8＋j6（MV·A）负载电抗标幺值电动机2MW起动系数65额定功率数086
3．参数数
设基准容量SB100MV·A基准电压UBUavkV
（1）SB选取计算元件参数标幺值计算方便取SB100MV·A意设值必须唯值进行分析计算
（2）UB选取根设计题目知系统电压110kV6kV10kV均额定电压分11563105kV均电压Uav线路额定电压相差5原取UBUav
（3）次暂态短路电流效值短路电流周期分量时间t等初值（零）时效值满足产生短路电流三条件次暂态短路电流作计算
（4）击电流短路电流瞬时值（满足产生短路电流三条件时间001s）般取击电流××255
（5）短路电流击系数取决电路衰减时间常数短路障时刻范围1≤≤2高压网络般击系数18
二电抗标幺值定义
（1）发电机电抗标幺值
公式①
式中 ——发电机电抗百分数发电机铭牌参数
——已设定基准容量（基值功率）
——发电机额定功功率MW
——发电机额定功功率数
（2）负载电抗标幺值
公式②
式中 U——元件网络电压标幺值
——负载容量标幺值
——负载功功率标幺值
（3）变压器电抗标幺值
公式③
变压器中指电抗电抗忽略变压器电抗名值推出变压器电抗标幺值
公式④
式中 ——变压器阻抗电压百分数
——基准容量MVA
——变压器铭牌参数定额定容量MVA额定电压kV
——基准电压取均电压kV
（4）线路电抗标幺值
公式⑤
式中 ——线路单位长度电抗
——线路长度km
——基准容量MVA
——输电线路额定均电压基准电压kV
输电线路等值电路中四参数般电抗0做特殊说明电导电纳般计求电抗标幺值
（5）电动机电抗标幺值（似值）
cos 公式⑥
式中 ——设定基准容量MVA
——电动机额定功功率MW
cos——电动机额定功功率数
三短路次暂态电流（功率）标幺值计算
（1）短路次暂态电流标幺值（）
（取）
（kA） 公式⑦基准容量基准电压(kV)
（2）击电流（）计算
（kA） 公式⑧
（3）短路容量计算
（） 公式⑨
四元件电抗标幺值
1电力系统等值电路图2
2元件电抗标幺值计算
设基准容量 基准电压
（1）发电机电抗标幺值公式①
（2）变压器电抗值标幺值公式③
（3）线路电抗标幺值公式④
（4）负载电抗标幺值公式②
（5）电动机电抗标幺值公式⑥
3等值简化电路图
（1） 等值电路简化程图2图3示
（2） 考虑电动机影响短路点等值电抗
五三相短路电流短路功率
短路次暂态电流标幺值
短路次暂态电流名值
击电流
短路功率
六Y矩阵形成计算
计算机编程计算中考虑电容标幺值变压器实际变标幺值
(1) 导纳矩阵等值电路图4示节点数⑥电抗标幺值参考图2
(2)导纳计算公式：
公式⑩
式中
（3）变压器变定义
式中
变压器变标幺值
（4）Y矩阵形成
电纳
Y
短路点电抗标幺值
短路点次暂态短路电流
短路点次暂态短路电流名值(kA)
短路点击电流(kA)
短路点短路功率(MVA)
两种算法次暂态短路电流较误差ΔI1008922086(kA)
七结
1．解析法
短路点电抗标幺值
短路点次暂态短路电流
2Y矩阵
短路点电抗标幺值
短路点导纳标幺值
短路点次暂态短路电流
3优缺点
（1）解析法误差短路处需逐分析计算
（2）Y矩阵计算时考虑电容变压器实际变误差Y矩阵角元素节点等值短路电抗（阻抗）均求出分析点短路障提供更容易更直观参数值Y矩阵程序通性强等特点
（3）两种分析计算三相短路障参数结果图5
心
体
会
通次课程设计发现足方基础知识掌握牢固知识点忘记计算速度慢准确性低分析问题力够全面等等时设计程中遇问题样WORD工具计算公式输入画图等明白东西起简单旦做起需心思注意细节问题做理解课容定认认真真做次计算完成课程设计课容加深理解总体说次课程设计单专业基础方面反映学加倍努力软件应需加强
开始找网络开路列出导纳矩阵找环形网络作补充C语言编程计算机计法探究基明白程序程明白彻底着科技发展计算机计法方便简单认真学种方法便工作需
总体言次课程设计运学知识发现提出分析解决实际问题锻炼实践力考察更清楚知道足出提高
学生签名：
2012年X 月 X 日
教
师
评
语
年 月 日
成
绩
签
名
指导教师签名：
年 月 日
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课 程 设 计（文）
课程名称 电力系统分析
题目名称 电力系统短路计算
学生学部（系） 机械电气学部电气工程系
专业班级 电气工程动化班
学 号
学生姓名
指导教师
2012年X 月X日
课程设计（文）务书
题目名称
电力系统短路计算
学生学部（系）
机械电气学部电气工程系
专业班级
电气工程动化班
姓 名
学 号
课程设计（文）容
1 掌握较复杂电网进行电力系统三相短路起始次暂态电流计算短路指定时刻短路电流周期分量计算
2 短路点处赋予均额定电压基准容量求解等值网络数值根电力系统网络画出等值网络
3 称短路时短路点障相电流非障相电压计算
4 称称短路意支路障电流节点电压计算
5 书写课程设计说明书（电子版）印纸质版交
二课程设计（文）求数
二 课程设计（文）应完成工作
1 规范格式独立完成课程设计说明书撰写
2 完成电力系统三相短路电流称短路电流称短路电流计算三相短路起始次暂态电流计算短路指定时刻短路电流周期分量计算
3 完成计算手算程
4 运计算机计法
四课程设计（文）进程安排
序号
设计（文）阶段容
点
起止日期
1
资料收集完成电力系统三相短路电流计算
图书馆
201252561
2
电力系统称短路电流计算
图书馆
6263
3
课程设计说明书撰写
C8323
612618
4
课程设计交
1110
五应收集资料参考文献
[1] 科技创新报导[J]．武昌华中科技学出版社2010年第9期
[2] 仰赞．电力系统分析题解[M]．武汉华中科技学出版社20087
[3] 蒋春敏电力系统结构分析计算[M]北京中国水利水电出版社20112
[4] 戈东方电力工程电气设计手册[M]北京中国电力出版社199812
[5] 李梅兰卢文鹏 电力系统分析 [M] 北京中国电力出版社201012．
发出务书日期： 2012 年 X 月 X 日 指导教师签名：
计划完成日期： 2012 年 X 月 X 日 教学单位责签章：
电力系统发生三相短路障造成危害性作电力系统三计算分析计算三相短路障参数更重设计示例通两种方法进行分析计算三相短路障参数进步提高短路障分析计算精度速度电力系统规划设计安全运行设备选择继电保护等提供重
基础资料
1．电力系统简单结构图
电力系统简单结构图图1示
2．电力系统参数
图1示系统中K（3）点发生三相短路障分析计算产生障电流功率
（1）发电机参数：
发电机G1：额定功功率110MW额定电压105kV次暂态电抗标幺值0264功率数085
发电机G2：火电厂两台机组台机组参数额定功功率25MW额定电压UN105kV次暂态电抗标幺值0130额定功率数080
（2）变压器铭牌参数参考文献新编工厂电气设备手册中查
变压器T1：型号SF7101105916510510变压器额定容量10MV·A次电压110kV短路损耗59kW空载损耗165kW阻抗电压百分值UK105空载电流百分值I010
变压器T2：型号SFL731511014838510508变压器额定容量315MV·A次电压110kV短路损耗148kW空载损耗385kW阻抗电压百分值UK105空载电流百分值I008
变压器T3：型号SFL7161108623510509变压器额定容量16MV·A次电压110kV短路损耗86kW空载损耗235kW阻抗电压百分值UK105空载电流百分值I009
（3）线路参数参考文献新编工厂电气设备手册中查
线路1：钢芯铝绞线LGJ120截面积120㎜2长度100㎞条线路单位长度正序电抗X0（1）0408Ω／㎞条线路单位长度电容b0(1)279×10﹣6S／㎞
标说明 X0(1)X单位长度（正序）X0（2）X单位长度（负序）
线路2：钢芯铝绞线LGJ150截面积150㎜2长度100㎞条线路单位长度正序电抗X0（1）0401Ω／㎞条线路单位长度电容b0(1)285×10﹣6S／㎞
线路3：钢芯铝绞线LGJ185截面积185㎜2长度100㎞条线路单位长度正序电抗X0（1）0394Ω／㎞条线路单位长度电容b0(1)290×10﹣6S／㎞
（4）负载L：容量8＋j6（MV·A）负载电抗标幺值电动机2MW起动系数65额定功率数086
3．参数数
设基准容量SB100MV·A基准电压UBUavkV
（1）SB选取计算元件参数标幺值计算方便取SB100MV·A意设值必须唯值进行分析计算
（2）UB选取根设计题目知系统电压110kV6kV10kV均额定电压分11563105kV均电压Uav线路额定电压相差5原取UBUav
（3）次暂态短路电流效值短路电流周期分量时间t等初值（零）时效值满足产生短路电流三条件次暂态短路电流作计算
（4）击电流短路电流瞬时值（满足产生短路电流三条件时间001s）般取击电流××255
（5）短路电流击系数取决电路衰减时间常数短路障时刻范围1≤≤2高压网络般击系数18
二电抗标幺值定义
（1）发电机电抗标幺值
公式①
式中 ——发电机电抗百分数发电机铭牌参数
——已设定基准容量（基值功率）
——发电机额定功功率MW
——发电机额定功功率数
（2）负载电抗标幺值
公式②
式中 U——元件网络电压标幺值
——负载容量标幺值
——负载功功率标幺值
（3）变压器电抗标幺值
公式③
变压器中指电抗电抗忽略变压器电抗名值推出变压器电抗标幺值
公式④
式中 ——变压器阻抗电压百分数
——基准容量MVA
——变压器铭牌参数定额定容量MVA额定电压kV
——基准电压取均电压kV
（4）线路电抗标幺值
公式⑤
式中 ——线路单位长度电抗
——线路长度km
——基准容量MVA
——输电线路额定均电压基准电压kV
输电线路等值电路中四参数般电抗0做特殊说明电导电纳般计求电抗标幺值
（5）电动机电抗标幺值（似值）
cos 公式⑥
式中 ——设定基准容量MVA
——电动机额定功功率MW
cos——电动机额定功功率数
三短路次暂态电流（功率）标幺值计算
（1）短路次暂态电流标幺值（）
（取）
（kA） 公式⑦基准容量基准电压(kV)
（2）击电流（）计算
（kA） 公式⑧
（3）短路容量计算
（） 公式⑨
四元件电抗标幺值
1电力系统等值电路图2
2元件电抗标幺值计算
设基准容量 基准电压
（1）发电机电抗标幺值公式①
（2）变压器电抗值标幺值公式③
（3）线路电抗标幺值公式④
（4）负载电抗标幺值公式②
（5）电动机电抗标幺值公式⑥
3等值简化电路图
（1） 等值电路简化程图2图3示
（2） 考虑电动机影响短路点等值电抗
五三相短路电流短路功率
短路次暂态电流标幺值
短路次暂态电流名值
击电流
短路功率
六Y矩阵形成计算
计算机编程计算中考虑电容标幺值变压器实际变标幺值
(1) 导纳矩阵等值电路图4示节点数⑥电抗标幺值参考图2
(2)导纳计算公式：
公式⑩
式中
（3）变压器变定义
式中
变压器变标幺值
（4）Y矩阵形成
电纳
Y
短路点电抗标幺值
短路点次暂态短路电流
短路点次暂态短路电流名值(kA)
短路点击电流(kA)
短路点短路功率(MVA)
两种算法次暂态短路电流较误差ΔI1008922086(kA)
七结
1．解析法
短路点电抗标幺值
短路点次暂态短路电流
2Y矩阵
短路点电抗标幺值
短路点导纳标幺值
短路点次暂态短路电流
3优缺点
（1）解析法误差短路处需逐分析计算
（2）Y矩阵计算时考虑电容变压器实际变误差Y矩阵角元素节点等值短路电抗（阻抗）均求出分析点短路障提供更容易更直观参数值Y矩阵程序通性强等特点
（3）两种分析计算三相短路障参数结果图5
心
体
会
通次课程设计发现足方基础知识掌握牢固知识点忘记计算速度慢准确性低分析问题力够全面等等时设计程中遇问题样WORD工具计算公式输入画图等明白东西起简单旦做起需心思注意细节问题做理解课容定认认真真做次计算完成课程设计课容加深理解总体说次课程设计单专业基础方面反映学加倍努力软件应需加强
开始找网络开路列出导纳矩阵找环形网络作补充C语言编程计算机计法探究基明白程序程明白彻底着科技发展计算机计法方便简单认真学种方法便工作需
总体言次课程设计运学知识发现提出分析解决实际问题锻炼实践力考察更清楚知道足出提高
学生签名：
2012年X 月 X 日
教
师
评
语
年 月 日
成
绩
签
名
指导教师签名：
年 月 日
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