9三相短路过程讲解.ppt

第9章 电力系统三相短路的暂态过程;短路: 是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。;短路故障分为： ;短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害：;电力系统要采取适当的措施降低短路故障的发生概率，如：;短路计算目的：;电力系统的短路故障也称为横向故障，因为它是相间或相对地的故障； 一相或两相断线的情况，为断线故障，也称纵向故障。;9.2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析;无限大功率电源是个相对概念。 若电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即可以认为电源为无限大电源。 例如，多台发电机并联运行或短路点远离电源等情况，都可以看作无限大功率电源供电的系统。;;;;;;短路电流由周期分量和自由分量组成 周期分量由短路点位置决定，与短路前状态无关 自由分量的大小与短路前状态有关 当短路前初始量与短路后周期分量的差值最大（短路前空载），且差值向量在时间轴上的投影最长（即与时间轴平行，即电势为0）时，自由分量最大;;;短路电流最大有效值;短路全电流有效值 ;短路容量 ;9.3 同步发电机突然 三相短路的物理分析;;短路前三相对称稳态运行;脉振磁场;;时间常数;9.4 无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算;9.4 无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算;;;如果同步电机无阻尼绕组，则不存在交轴暂态电抗和纵轴暂态电势。;例;已知同步电机的参数如下， 求出在额定满载运行时的电动势;无阻尼绕组不计衰减时发电机三相短路全电流分析;;定子电流;三角函数;无阻尼绕组考虑衰减时的全电流;9.5 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析;由数学公式推导次暂态电势和电抗;;1. 交轴次暂态电势与直轴次暂态电抗;有阻尼绕组考虑衰减时的全电流;同步发电机发生三相突然短路的暂态过程： （1）同步发电机在三相突然短路后，短路电流中含有基频交流分量、直流分量和倍频交流分量。 （2）基频交流分量初始值很大，由次暂态电动势和次暂态电抗或暂态电动势和暂态电抗决定。 （3）基频交流分量的衰减规律与转子绕组中的直流分量衰减规律一致。 经暂态过程后，短路达到稳态。 ;9.5 强行励磁对同步电机三相短路的影响;三相短路时，在强励装置的作用下，电势 增加，发电机的端电压将逐渐恢复。若机端电压恢复到额定值，自动调节励磁装置即将该电压维持在额定值。此时励磁电流、空载电势及定子电流的强励增量按照保持机端电压为额定值这一条件而变化。 如果短路点距离发电机很近，短路电流很大，在暂态过程中，强励的作用始终不能克服短路电流的去磁作用，机端电压则不能恢复到额定值。 ;介绍了电力系统短路的基本概念，提出了短路的危害以及短路计算的目的。 分析了无限大功率电源三相短路的暂态过程及短路电流、短路功率的计算。 同步发电机在三相突然短路后，短路电流中含有基频交流分量、直流分量和倍频交流分量。基频交流分量的衰减规律与转子绕组中的直流分量衰减规律一致。定子电流中的非周期分量及倍频分量与转子电流的基频分量对应，衰减时间常数取决于定子绕组的时间常数。 根据无阻尼绕组同步电机的磁链方程，建立以暂态电势和暂态电抗表示的暂态等值电路；根据有阻尼绕组同步电机的磁链方程，建立以次暂态电势、和次暂态电抗、表示的次暂态等值电路。 同步电机的强行励磁装置能够迅速增大励磁电压及励磁电流，有助于恢复机端电压，同时会对短路过程产生显著影响。