基于Simuink的无穷大电源供电系统和同步发电机三相短路的仿真

发布时间:2023-10-12  

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。

wKgZomR5YkqAKvayAAAL90SwEDA119.jpg

图1 无穷大供电系统图

wKgZomR5YkqAOkEVAADHByq9xDU334.jpg

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。

wKgaomR5YkqAZQx9AACOJfrq4Ws359.jpg

变压器的参数如下图所示,

wKgaomR5YkqAckrPAAGekNdOA4Q953.jpg

设置三相短路触发时间为0.02s,如下图所示

wKgZomR5YkqAD_XMAAD3RcLxLXQ022.jpg

短路电流等参数用V-I measurement来测量,其对应参数如下图所示

wKgaomR5YkqAeTLZAAEY9LtARjs586.jpg

仿真结果如下图所示

wKgZomR5YkqAfhosAAILDEMjKYA091.jpg

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,

wKgZomR5YkqAUEs0AADk228oe_8919.jpg

同步发电机采用同步电机模块,对应模块设置如下图所示,

wKgaomR5YkqAMA29AAFvul8O_3Q613.jpg

升压变压器的参数设置如下图所示

wKgZomR5YkqASIAvAAJlWzaHX90041.jpg

设置为0.08s的时候产生三相短路,如下图所示,

wKgaomR5YkqABDoMAAEsVFzKPG4364.jpg

最终仿真结果中的三相定子电流如下图所示,

wKgaomR5YkqAbmYZAAF_Wlgs5d0697.jpg


文章来源于:电子工程世界    原文链接
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