PSCAD实验报告
PSCAD实验报告
学院：水利电力学院
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PSCAD实验报告
实验一
实验名称：简单电力系统短路计算
实验目的：掌握用PSCAD进行电力系统短路计算的方法
仿真工具：PSCAD/EMTDC
实验原理：在电力系统三相短路中，元件的参数用次暂态参数代替，画出电路的等值电路，短路电流的计算即相当于稳态短路电流计算。单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流计算中，采用对称分量法将每相电流分解成正序、负序和零序网路，在每个网络中分别计算各序电流，每种短路类型对应了不同的序网连接方式，形成了不同复合序网，再在复合序网中计算短路电流的有名值。在并且在短路电流计算中，一般只需计算起始次暂态电流的初始值。
实验内容及其步骤：
图示电力系统
已知：发电机：Sn=60MV A,Xd”=0.16,X2=0.19 ;
变压器：Sn=60MV A,Vs%=10.5 ;
1)试计算f点三相短路，单相接地，两相相间，两相接地短路时的短路电流有名值。
2)若变压器中性点经30Ω电抗接地，再作1）。
3)数据输入。4) 方案定义。5) 数据检查。6) 作业定义。7) 执行计算。8) 输出结果。模型建立：
实验结果与分析：
通过PSCAD仿真所得结果为1）、三相短路（有接地电抗）
2）、三相短路（无接地电抗）
3）、单相接地短路（有接地电抗）
5）、两相相间短路（有接地电抗）
6）、两相相间短路（无接地电抗）：
8）、两相接地短路（无接地电抗）：
实验二
实验名称：电力系统故障分析
实验目的：1) 熟悉PSCAD/EMTDC的正确使用；
2) 掌握多节点电力系统的建模；
3) 掌握元件及不同线路模型参数的设置方法；
4) 掌握各种短路故障的建模。
仿真工具：PSCAD/EMTDC
一、故障模型建立
实验内容及步骤
如图1所示系统，利用PSCAD/EMTDC软件完成以下实验内容：
（1）新建项目文件；
（2）在新项目工作区进行系统建模：将A、B、C、D四个节点分别画在四个模块中，在每段线路中都加入三相故障模块；
（3）用500kv 典型参数设置电源和线路的参数（传输线采用Bergeron 模型，每段线路长度分别为AB 段300Km ，BC 段100Km ，AD 段100Km ，DE 段50Km ）；
（4）双绕组变压器变比设置为500kv/220kv ，容量为100MVA ，一次测采用星型接法，二次侧采用三角接；设置每个节点的三相电压和电流输出量；
（5
）设置输出量：将每一节点的三箱电压和电流分别输出显示在两个波形框中。
图1 一次接线图
图2 仿真模型
参数设置： 电压等级/KV 220 330 550 750 正序电感/mH 127.4 105.1
89.17 85.35 零序电感/mH 382.2 315.3 273.9 267.5 正序电阻 7.05 4.64 1.96 1.22 零序电阻 32.3 26.2 18.28 27.29 正序电容/uf 0.86 1.113 1.35 1.367 零序电容/uf
0.605
0.763
0.92
0.93
由公式
L X L
ω=和
1
C X C ω=
把电感、电容的参数值化为PSCAD 中线路所要求的值。
转换过的Manual Entry of Y Z 模型参数如下：
1、500KV 电压等级下的输电线路典型参数：
2、220 KV电压等级下的输电线路典型参数：
实验结果：
（1）、个点的电压
（2）、各点的电流
二、故障仿真分析
实验内容及步骤：
利用建成的系统模型，完成以下实验内容：（故障开始时间均为0.4，故障持续时间1s）（1）在AB段任选一处设单相接地故障，在过渡电阻分别为0、50Ω、100Ω和200Ω时，仿真并记录故障点的三相电压电流波形；
（2）在AB段首端10km处、AB段200km处及BC段末端10km处分别设单相接地故障，过度电阻分别为0，仿真并记录故障点的三相电压电流波形；
（3）同时在AB段、BC段任选一处设相间接地短路，过渡电阻为0，仿真并记录两个故障点的三相电压电流波形；
（4）同时在AB段，AD段任选一处设相间短路，等效过度电阻为0，仿真并记录两个故障点的三相电压电流波形；
（5）在变压器出口处设三相短路，仿真并记录故障点三相电压电流波形。
实验仿真结果：
故障开始时刻：0.4s；故障持续时间：1.0s；仿真时间1.6s。
1、单相接地故障发生在线路AB的中点：
（1）过渡电阻为0Ω，点A处的电压、电流波形
（2）过渡电阻为50Ω，点A处的电压、电流波形
（3）过渡电阻为100Ω，点A处的电压、电流波形
（4）过渡电阻为200Ω，点A处的电压、电流波形
2、过渡电阻为0时，单相接地故障发生在不同位置：
（1）距AB段首端10km处，点A处的电压、电流波形
（2）距AB段首端200km处，点A处的电压、电流波形
（3）距BC段末端10km处，点B处的电压、电流波形
3、接地电阻为0，三相接地故障发生在变压器出口处：
故障点的电压和电流波形
在仿真是所遇到的问题：在加入故障时，故障的接入点选取的不对，因此运行后不能正常介入故障，造成仿真结果不正确。
实验三
实验名称：配电变压器的前沿分析
实验目的：熟悉PSCAD的安装、使用、破解方法，了解负载的有功功率、无功功率和频率、电压的关系
仿真工具：PSCAD/EMTDC
实验模型：
实验参数：避雷器参数
Lead connection:0.48uh
stray capacitance:0.1uf
circuit to represent delay effect of transient impacting ZnO material:1.75uh
实验结果及分析
实验四实验名称：距离保护方案
实验目的：熟悉PSCAD的安装、使用、破解方法，了解负载的有功功率、无功功率和频率、电压的关系
仿真工具：PSCAD/EMTDC
实验模型：
实验参数：保护1的频率：60hz
保护范围：90km
保护2的频率：60hz
保护范围：10km
定时故障检测器：运行时间0.2s,检测时间0.05s
实验结果：
实验分析：在0.2s时，当前电流为3Ka,电压下降为100KV