实验六电力系统对称故障计算及分析
一、实验简介
本实验采用九节点电网模型进行，调用EMS中的“故障分析”高级应用功能。

通过本实验，加深对较复杂系统故障计算的理解。

二、实验目的
1．掌握在仿真系统中设置故障。

2．对比不同地点相同故障下短路电流在电网中的分布状况。

三、实验内容
1. 对比线路三相短路前后各电气量的变化，掌握故障分量的换算。

2. 比较线路在不同地点三相短路时同一线路上故障电流的变化。

四、实验步骤及要求
启动仿真系统。

运行桌面仿真系统启动文件，进入EMS下“工作平台”，在当前窗口下拉式菜单中依次执行“状态估计”、“故障分析”。

在故障计算及分析中，有时需要考虑系统的接地方式，这就涉及到变压器中性点接地刀的操作。

在仿真系统的“故障分析”窗口对接地刀的具体操作方法是：选中接地刀，按右键，选“执行中性点接地刀操作”，则原来断开的接地刀就闭合；执行同样操作，也能使原来闭合的接地刀就断开。

可根据需要进行相应操作。

1.不同地点三相短路对比
打开九节点全网图，点击线路LineAto2并按下右键，在弹出的菜单项中选“设置故障”，在出现的窗口中“故障类型”栏选择“设置ABC三相短路”，故障位置在线路中部(50%)，故障持续时间设为50ms。

按确定后，在菜单栏上选择“请求故障计算”，系统便进行故障计算。

在当前“功率潮流”状态下点击“功率潮流”的下拉式菜单，分别选择“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，电网元件模型上便会出现相应的不同的值，观察记录下各状态下故障线路LineAto2的故障电流和各节点母线电压。

在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，返回基态潮流。

此时再对线路LineBto2设置三相短路故障，具体操作方法和步骤与上一步相同，设置故障的信息也与上一步统一，以保证结果有较好的可比性。

在线路
LineBto2上按右键，选择“设置ABC三相故障”，故障位置、持续时间设为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“请求故障计算”，系统便进行故障计算。

记录下各状态下故障线路LineBto2的故障电流、非故障线路LineAto2的线路电流、各节点母线电压。

参考以下表格。

同理返回初始基态潮流后，对线路LineCto2做同样的故障设置。

记录下各状态下故障线路LineCto2的故障电流、非故障线路LineAto2、非故障线路LineBto2的线路电流、各节点母线电压。

表1 母线电压
故障点电流
六、实验数据分析
首先要记录系统初始状态的潮流分布，以便与实验结果对比。

七、实验总结及实验报告
1．电网模型图
2．实验数据记录
3．实验结果的分析论证
4．实习总结和体会
八、问题
1．短路点与发电厂的距离会给短路电流带来什么影响？
2. 透过实验数据分析，某条线路发生三相短路故障的反应和其他线路发生三相短路故障对这条线路的影响反应一样吗？
附：
系统参数：
(1)功率基值：100WVA
(2)电压等级：
(3)平衡机：GEN1
实验七 电力系统不对称故障计算及分析
一、实验简介
本实验采用九节点电网模型进行，调用EMS 中的“故障分析”高级应用功能。

通过本实验，加深对不对称故障现象的认识和理解。

二、实验目的
1. 让学生加深理解不对称故障的特点，对不对称故障后各相的电气量变化规律有初步和形象的认识。

2. 对比不对称故障与对称故障下的短路电流大小。

3. 对比不接地系统与接地系统的故障电流特点。

4. 对比不接地系统与接地系统的序网状况。

三、实验内容
1. 对比线路两相短路前后各故障相和非故障相的电气量的变化。

2. 比较线路在相同地点三相短路和两相短路时的短路电流的关系。

3. 比较线路在相同地点两相相间与两相接地短路时三序分量及特点。

4. 对比中性点不接地和中性点接地时，在线路相同地点发生单相接地，接地点故障电流的区别及各节点电压的分布状况。

四、实验步骤及要求
启动仿真系统。

运行桌面仿真系统启动文件，进入EMS 下“工作平台”，在当前窗口下拉式菜单中依次执行“状态估计”、“故障分析”，在“故障分析”窗口下将所有接地刀合上。

具体操作方法是：
选中接地刀，按右键，选“执行中性点接地刀操作”，则原来断开的接地刀就闭合。

执行同样操作，也能使原来闭合的接地刀就断开。

1.实验项目及步骤
（1） 比较三相短路和两相短路故障电流是否满足(3)
d
(2)
d
I 23I 为便于实验，首先“调度员潮流”状态下分别断开2号、3号升压变高压侧断路器，构成单电源辐射线路。

具体做法是：点击选中断路器，按右键，选“开关(刀闸)变位”，在弹出窗口中选“确定”，便完成操作。

而后再进入“故障分析”。

在九节点全网图中对线路LineAto2设置两相故障：点击选中线路LineAto2，按右键，在出现的菜单项中选“设置故障”，在弹出的窗口中的“故障类型”选择“AB相短路”，故障位置在线路首端(50%)，故障持续时间设为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”，系统便进行故障计算。

再点击菜单栏窗口中部“功率潮流”下拉式菜单，分别选择“故障A相”、“故障B相”。

记录下故障线路LineAto2各相故障电流。

在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，再对线路LineAto2设置三相短路故障，故障位置在线路首端(50%)，故障持续时间设为50ms，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”后。

再点击菜单栏中部“功率潮流”下的“故障A相”，记录下故障线路LineAto2各相的故障电流。

表格自定。

故障点电流
（2）对比中性点不接地和中性点接地时，发生单相接地时的故障分量
第一步实验之前，确信各个中性点接地刀已闭合。

在九节点全网图中对线路LineAto2设置单相接地故障：按下右键，在出现的菜单项中选“设置故障”，在“故障类型”窗口选“A相接地短路”，故障位置距首端(50%)，故障持续时间均为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”，系统便进行故障计算。

点击“功率潮流”下拉式菜单，从中选择“故障正序”、“故障负序”、“故障零序”、“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，观察并记录此时各个序网的节点电压、故障电流情况。

故障点电流
第二步实验之前，确信各个中性点接地刀已断开。

在菜单栏上选择“故障分析”---“清除操作”后，再对线路LineAto2设置单相接地故障：按下右键，在弹出菜单项中选“设置故障”，在“故障类型”
窗口选“A相接地短路”，故障位置距首端(50%)，故障持续时间均为50ms，按确定后，在菜单栏上选择“故障分析”项下“故障计算”，系统便进行故障计算。

点击“功率潮流”下拉式菜单，从中选择“故障正序”、“故障负序”、“故障零序”、“故障A相”、“故障B相”、“故障C相”等，观察并记录此时各个序网的节点电压、故障电流情况。

故障点电流
五、实验数据记录
1. 详细准确记录故障条件，避免不一致的情况，否则实验结果受影响。

2. 对不对称短路，故障分量较多，注意分类记录故障电流序分量、电压序分量、电流相分量、电压相分量。

还要记录下原始状态量。

六、实验数据分析
1. 初步验算各相故障电流，结合课本，观察是否符合故障特性。

2. 记录故障线路的各序电流，手算将序电流换算成相电流，看与系统计算
值是否一致。

七、实验总结及实验报告
1．电网模型图
2．实验数据记录
3．实验结果的分析论证
4．实习总结和体会
八、问题
1．有人认为发生不对称故障时，故障相电流是由各序电流合成的，因此相电流一定比序电流要大。

对吗？为什么？
2. 对某一线路来说，在相同地点发生三相短路时的短路电流是否一定比发生两
相短路时的短路电流大？为什么？。