电力系统暂态分析第三版).ppt

电力系统暂态分析;暂态分析，瞬变、过渡、暂时 物理特点：由一个状态（初始状态）变化到另一状态（终止状态）的过程分析， 数学特点：用微分方程描述的过程分析。 应用：电力系统设计、规划、控制等。;第一章 电力系统故障分析的基本知识;目录;第一节 概述;⑶ 单相短路接地 ;发生短路故障的主要原因;产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。 如：例如架空输电线的绝缘子，电气设备载流部分的绝缘材料在运行中损坏，运行人员在线路检修后末拆除地线就加电压等误操作也会引起短路故障 电力系统的短路故障大多数发生在架空线路部分 短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害：;1、短路电流值大大增加，短路点的电弧有可能烧坏电气设备，短路电流通过电气设备中的导体时，其热效应会引起导体或其绝缘的损坏。 2、???体也会受到很大的电动力的冲击，致使导体变形，甚至损坏。 3、短路还会引起电网中电压降低，特别是靠近短路点处的电压下降得最多，结果可能使部分用户的供电受到破坏。;4、破坏系统的稳定，引起大片地区停电 5、不对称接地短路所引起的不平衡电流产生不平衡磁通 为了减少短路对电力系统的危害，可以采取限制短路电流的措施：如加电抗器。 短路问题是电力技术方面的基本问题之一。 掌握短路发生以后的物理过程以及计算短路时各种运行参量(电流、电压等)的计算方法是非常必要的。;短路电流计算的主要目的;故障分析的分类： 形式上又可称为短路故障、断线故障（非全相运行） （横向与纵向） 分析方法上：不对称故障、对称故障（f（3）） 计算方法上：并联型故障、串联性故障 简单故障：在电力系统中只发生一个故障。 复杂故障：在电力系统中的不同地点（两处以上）同时发生不对称故障。;第二节 标幺制;三相电路中基准值的基本关系: 稳态分析： , 其中：SB：三相功率 UB：线电压 IB：星形等值电路中的相电流 ZB：单相阻抗;电力系统三相电路分析中用标幺制时，基准值的选取有几个任意给定量？为什么？ 答：有两个任意给定量。因为有4个变量分别为SB：三相功率; UB：线电压; IB：星形等值电路中的相电流; ZB：单相阻抗。而他们之间有二个约束方程分别为 给定二个量后，余者可由这二个方程唯一地解出。;三、基准值改变时标幺值的换算 进行电力系统计算时，必须取统一的基准值。 若已知以设备本身额定值为基准值的标幺值X*(N)，求以系统基准值SB、UB为基准时的标幺值X*(B). 例如：已知US%，STN，求在系统基准容量SB时的标幺值电抗？ ;额定容量SN小，则电抗x*（B）大，小机组、小变压器的电抗大； 简单网络计算中，选取SB=STN（SN），可减少参数的计算量。;四、变压器联系的不同电压等级电网中各元件参数标么值的计算;(一)准确计算法;取基准电压=额定电压，可简化计算 ;即，准确计算法有3种， ⑴ 阻抗归算法； （阻抗按变压器实际变比归算，简单网络较方便） ⑵ 就地处理法； （基准电压按变压器实际变比归算，大网络计算较方便） ⑶ 在就地处理中，取定各段的基准电压（不一定按变压器实际变比作基准电压归算），则可出现1：k*的理想变压器，然后再将1：k*变压器用π形等值电路表示。;（二） 近似计算法 平均额定电压Uav=1.05UN, 若取SB=100MVA，UB=Uav ;第三节 无限大功率电源供电的三相短路分析;在此电路中假设电源电压幅值和频率均为恒定。这种电源称为无限大功率电源。这个名称从概念上是不难理解的： （1）电源功率为无限大时，外电路发生短路(—种扰动)引起的功率改变对于电源来说是微不足道的，因而电源的电压和频率(对应于同步电机的转速)保持恒定； （2)无限大功率电源可以看作是由无限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。;往往是以供电电源的内阻抗与短路回路总阻抗的相对大小来判断电源能否作为无限大功率电源。 若供电电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时，则可认为供电电源为无限大功率电源。;一、暂态过程分析 对于前图所示的三相电路，短路发生前，电路处于稳态,其a相的电流表达式为：;短路暂态过程的分析与计算就是针对左边回路的。假定短路住t＝0s时发生，由于电路仍为对称．可以只研究其中的一相．例如a相电流的瞬时值应满足如下微分方程：;其解=特解+齐次方程的通解;讨论;2、三相短路电流波形 由于有了直流分量，短路电流曲线便不与时间轴对称，而直流分量曲线本身就是短路电流曲线的对称轴。因此，当已知—短路电流曲线时，可以应用这个性质把直流分量从短路电流曲线中分离出来，即将短路电流曲