基于Simuink的無窮大電源供電系統(tǒng)和同步發(fā)電機三相短路的仿真

1 無窮大功率電源供電系統(tǒng)三相短路

首先給出無窮大供電系統(tǒng)的系統(tǒng)圖，如下圖所示，在0.02s時發(fā)生三相短路，對應的線路參數(shù)如圖2所示。利用Simulink仿真得出其短路電流周期分量幅值以及沖擊電流的大小。

圖1 無窮大供電系統(tǒng)圖

圖 2 線路參數(shù)

然后，我們進行理論計算，目的是為了和之后的仿真結果做對比。理論計算的過程如下:

首先定義基準值:SB=100MVA，UB=110kV（取高壓側）。

然后計算各元件標幺值電抗:

XL=0.450*SB/UB2；

XT=(Uk%/100)(SB/SN)；

X*∑= XL+ XT；

然后計算處短路周期分量有效值的標幺值及實際的幅值

Iw=1/ X∑；

Iw= IwIB= I*w *sqrt(2)*100/(sqrt(3)*11)=13.70kA；

最后取沖擊系數(shù)Kimp=1.8，則沖擊電流為：

Iimp=Kimp*Iw=1.8*13.7=24.66kA。

接下來簡單介紹一下仿真模型，完整的仿真模型如下圖所示。

變壓器的參數(shù)如下圖所示，

設置三相短路觸發(fā)時間為0.02s，如下圖所示

短路電流等參數(shù)用V-I measurement來測量，其對應參數(shù)如下圖所示

仿真結果如下圖所示

由仿真結果可以看出，沖擊電流在20kA到25kA之間，三相短路電流幅值在15kA左右，基本跟理論計算的結果差不多。

2 同步發(fā)電機三相短路的暫態(tài)仿真

首先，給出Simulink仿真的完整模型圖，如下圖所示，

同步發(fā)電機采用同步電機模塊，對應模塊設置如下圖所示，

升壓變壓器的參數(shù)設置如下圖所示

設置為0.08s的時候產生三相短路，如下圖所示，

最終仿真結果中的三相定子電流如下圖所示，