实验报告5：限制短路电流的方法

《发电厂电气部分》课程实验报告姓名：XXX学号：XXX实验名称限制短路电流的方法实验时间2019年5月25日实验地点配电自动化与微网实验室（X64039）实验性质□验证性eq\o\ac(□,√)设计性□综合性□应用性成绩一、实验目的1、熟练掌握PSCAD/EMTDC软件的使用，能够在软件中搭建电力系统仿真模型，并进行短路分析；2、仿真验证改变系统运行方式对限制短路电流的效果；3、仿真验证限流电抗器对限制短路电流的效果。二、实验内容1、在PSCAD/EMTDC软件中搭建如图1所示仿真模型，其中：图1仿真模型示意图①发电机G1、G2均为平衡节点模型，且参数相同，具体参数为：②变压器T1、T2参数相同，具体参数为：额定电压(kV)额定容量(MVA)阻抗Uk%X/R接地形式分接头（Tap）设置T1T210.5/11025010.545Y0/△2.61.25③电缆Cab1、Cab2参数相同，具体参数为：型号标称面积(mm2)长度(m)XLPEHeesung400200④负荷参数如下：额定电压(kV)容量(MVA)功率因数L110.5100.95L210.5150.95L3110700.98L4110650.98L5110400.98⑤限流电抗器XL参数如下：额定电压(kV)额定电流（A）UR(％)X/R有名值1(Ω)有名值2(Ω)正序负序正序负序10.5300010典型值0.10.120202、在母线BUS2上设置3相短路故障。3、改变母线连接方式或限流电抗器阻值，观察母线BUS1、BUS2、BUS3的短路电流情况，验证限制短路电流方法的效果。具体仿真工况包括：①分段断路器QFD处于闭合状态，限流电抗器XL不接入系统；②分段断路器QFD处于分断状态，限流电抗器XL不接入系统；③分段断路器QFD处于闭合状态，限流电抗器XL接入，取值为有名值1；④分段断路器QFD处于闭合状态，限流电抗器XL接入，取值为有名值2；三、实验步骤及结果1、按照图1所示，在PSCAD/EMTDC软件中搭建的仿真模型如图2所示。图2仿真模型图图2中，各元件的参数设计如图3~图7所示。图3发电机参数设置图4变压器参数设置图5电缆参数设置图6负荷参数设置图7限流电抗器参数设置2、如图8所示，在母线BUS2上设置3相短路故障。图83相短路设置3、将分段断路器QFD设置为闭合状态，限流电抗器XL不接入系统，进行短路故障仿真；仿真结果输出如图9所示，各母线电流、电压值如表1所示。图9工况1下仿真结果输出图表1工况1下各母线电气量值回路名称I/kABUS1128.9BUS2254.5BUS1→BUS2124.8G1→BUS1130G2→BUS21304、将分段断路器QFD设置为断开状态，限流电抗器XL不接入系统，进行短路故障仿真；仿真结果输出如图10所示，各母线电流、电压值如表2所示。图10工况2下仿真结果输出图表2工况2下各母线电气量值回路名称I/kABUS1104BUS2135.4BUS1→BUS20G1→BUS1105G2→BUS21305、将分段断路器QFD设置为闭合状态，限流电抗器XL以有名值1接入系统，进行短路故障仿真；仿真结果输出如图11所示，各母线电流、电压值如表3所示。图11工况3下仿真结果输出图表3工况3下各母线电气量值回路名称I/kABUS1104.3BUS2160.9BUS1→BUS232.5G1→BUS1105.2G2→BUS2130.56、将分段断路器QFD设置为闭合状态，限流电抗器XL以有名值2接入系统，进行短路故障仿真；仿真结果输出如图12所示，各母线电流、电压值如表4所示。图12工况4下仿真结果输出图表4工况4下各母线电气量值回路名称I/kABUS1103.6BUS2148.7BUS1→BUS218.2G1→BUS1104.6G2→BUS2130.67、对比分析不同仿真工况下各母线电流、电压值如表5所示。回路名称I/kA工况1工况2工况3工况4BUS1128.9104104.3103.6BUS2254.5135.4160.9148.7BUS1→BUS2124.8032.518.2G1→BUS1130105105.2104.6G2→BUS2130130130.5130.6从表5中可以得出如下规律或结论：改变系统运行方式，对限制短路电流有一定的效果。即正常运行时断开分段断路器，可以在一定程度上降低短路电