1 无穷大功率电源供电系统三相短路
首先给出无穷大供电系统的系统图,如下图所示,在0.02s时发生三相短路,对应的线路参数如图2所示。利用Simulink仿真得出其短路电流周期分量幅值以及冲击电流的大小。
图1 无穷大供电系统图
图 2 线路参数
然后,我们进行理论计算,目的是为了和之后的仿真结果做对比。理论计算的过程如下:
首先定义基准值:SB=100MVA,UB=110kV(取高压侧)。
然后计算各元件标幺值电抗:
XL=0.450*SB/UB2;
XT=(Uk%/100)(SB/SN);
X*∑= XL+ XT;
然后计算处短路周期分量有效值的标幺值及实际的幅值
Iw=1/ X∑;
Iw= IwIB= I*w *sqrt(2)*100/(sqrt(3)*11)=13.70kA;
最后取冲击系数Kimp=1.8,则冲击电流为:
Iimp=Kimp*Iw=1.8*13.7=24.66kA。
接下来简单介绍一下仿真模型,完整的仿真模型如下图所示。
变压器的参数如下图所示,
设置三相短路触发时间为0.02s,如下图所示
短路电流等参数用V-I measurement来测量,其对应参数如下图所示
仿真结果如下图所示
由仿真结果可以看出,冲击电流在20kA到25kA之间,三相短路电流幅值在15kA左右,基本跟理论计算的结果差不多。
2 同步发电机三相短路的暂态仿真
首先,给出Simulink仿真的完整模型图,如下图所示,
同步发电机采用同步电机模块,对应模块设置如下图所示,
升压变压器的参数设置如下图所示
设置为0.08s的时候产生三相短路,如下图所示,
最终仿真结果中的三相定子电流如下图所示,