电力系统对称故障分析课件.ppt

短路电流计算的意义 是电气设备选择的依据 是网络结构规划、设计的依据（广东电网、上海电网环网运行，短路电流太大，不安全，难以选择断路器） 是电力系统保护配置的依据 是电力系统稳定控制措施制定的依据 二.断线 　 断线也称纵向故障，例如一相断线使系统发生两相运行的非全相运行情况。 　一相断线或两相断线故障也属于不对称故障，其分析计算方法与不对称短路故障类似。 　　在电力系统中的不同地点(两处以上)同时发生不对称故障的情况，称为复杂故障。 三 .故障分析中的基本假设 1、 假定同步发电机的转速维持不变：由于电磁暂态过程的时间很短，系统中旋转电机的机械运动变化非常微小（有惯性）； 　2、各发电机内电势间的相位角―相对功率角变； 　3、异步电动机的转差率保持不变。 　　 　　　　　 不考虑机电的相互作用！ 四.短路故障的基本分析方法 例题1 　故障计算时标幺值用近似计算。 可得 　近似计算 时， 　 假设 220=230 即,U N=U B　　　 　　 得 例题2　计算图示输电系统的等值电路的参数标幺值　 第二节　无限大功率电源供电的三相短路电流分析 　一, 无限大功率电源 　　　电源功率为无限大时，外电路发生短路，电源的电压和频率（对应于同步机的转速）保持恒定，无限大电源可以看作是由多个有限功率电源并联而成，因而其内阻抗为零，电源电压保持恒定． 　　　 　　　　 　　 二, 暂态过程分析 所以 　　由于三相电路对称，只要用(α+120o) 和(α-120o )代替式中的α就可分别得到b相和c相的电流表达式 　　　 可见，短路至稳态时，三相中的稳态短路电流为三个幅值相等，相角相差120o的交流电流，其幅值大小取决于电源电压幅值和短路回路的总阻抗。从短路发生到稳态的暂态过程中，每相电流中包含有逐渐衰减的直流电流，其出现的物理原因是电感电流不能突变。 下图画出了t=0时的a相的电源电压，短路前的电流和短路电流交流分量的相量图 非周期分量有最大初始值的条件 无穷大电源短路电流 短路电流的最大值约在短路后的T/2时刻出现。 最大短路电流有效值 It 是指以任一时刻t为中心的一个周期内瞬 时电流的均方根值。 主要用于校验某些电器的断流能力。 母线残余电压 无限大电力系统短路电流计算 (1) 取基准功率SB,Uav. (2)计算各元件的参数标幺值，并绘出等值电路； (3)求出从电源至短路点的等值阻抗标幺值Z∑*， 【例】 在如图所示系统中，当降压变电站10.5KV母线上发生三相短路时，试求故障点的稳态短路电流，短路冲击电流，最大有效值电流，母线A的残余电压，以及短路容量。 第三节 同步发电机突然三相短路分析 同步发电机在空载情况下定子突然短路后的电流分析 二、同步发电机在空载情况下定子突然短路后的物理过程 定子绕组的特点 空间上对称： 三相绕组匝数相等，互差120度分布 时间上对称： 三相感应电流对称 电枢磁势的特点 转速：同步转速 波幅的位置：哪相电流达到最大，就在该相绕组的轴线上 转向：电流超前相转向电流滞后相 空载运行时的短路暂态过程（一种解释） ① 励磁绕组存在电阻，自由电流要逐渐衰减。 短路电流周期性分量的初始值 第三节 同步发电机负载情况下三相短路交流电流初始值 二、不计阻尼回路时的初始值和暂态电势 考虑交轴方向 短路前： 直轴方向 （1）短路前： 三、考虑阻尼绕组回路的电流和次暂态电势 五、电力系统三相短路实用计算 引言:上一章讨论了一台发电机三相短路电流,分 析过程复杂，很难再实际工程中应用。本 章将介绍在实际工程中求解三相短路电流 的有关方法。 内容： （1） ：交流电流初始值的计算 （2 ）：转移阻抗及其求法 （3 ）：应用运算曲线求任意时刻的短路电流 （4 ）：计算机计算复杂系统短路电流交流分量 初始值的原理 1:交流电流初始值的计算 一:各个元件的模型 1:发电机 其中: 为次暂态电势, 为次暂态电抗 为初始状态的对应值 2：电网方面 　 变压器：忽略对地支路，即忽略励磁支路 　 输电线路：忽略对地电容支路 　 忽略原因：短路之后，母线电压降低，对 　 地支路的电流非常小 对于必须计及电阻的低压电网和电缆 ３: 负荷 　 由于负荷电流