第七章_电力系统对称故障分析.ppt

　第一节　　故障原因、种类及后果;　;　短路的危害 １大电流产生巨大电动力，造成机械损坏（动稳定）； ２烧毁设备（热稳定）； ３电网大面积电压下降； ４破坏电力系统的稳定； 　５影响电力系统通讯。 ; 短路的后果举例;?损失负荷：6180万千瓦 ?5000万居民失去电力供应 ?恢复需几天时间 -8月14日19：30 恢复134万千瓦 - 8月14日23：00 恢复2130万千瓦 - 8月15日11：00 恢复4860万千瓦 ?美国切机20多台（含9台核电机组） 美加共计切机百余台 ?美经济学家估计：美损失：300亿美元/天 安大略省损失：50亿美元;停电前后卫星拍到的美国上空照片; 短路电流计算的意义;二.断线;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;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; 二, 暂态过程分析;;;由于电感电流不能突变，因此有：;所以;Date;　　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;②阻抗角 ；;无穷大电源短路电流;Date;短路电流的最大值约在短路后的T/2时刻出现。 ;在发电机端部发生短路时，kim=1.9;最大短路电流有效值;正弦函数在一个周期内的积分，其值为0;短路电流最大有效值;母线残余电压;无限大电力系统短路电流计算;【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。 ;解：取SB=100MVA，UB=Uav， （1）各元件电抗标幺值为： ;（2）短路回路总电抗标幺值为： ;(5) 母线A的残余电压 ;例题：2.一个无限大容量系统通过一条70KM的110KV输电线路向某变电站供电，接线情况如图示，是分别计算出输电线路末端和变电站出现发生三相短路时的电路电流周期分量有效值和冲击短路电流。;解：设基准值为15MVA,电压基准值为; 三台变压器并联电抗标幺值为: ;结论:;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;无限大系统三相短路;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;电枢磁势的特点;电枢磁通 会在定子绕组中感应电势。; 空载运行时的短路暂态过程（一种解释）;短路电流周期性分量的稳态值;短路电流周期性分量的初始值;初始电流;另一种解释方法： 进一步分析（无阻尼绕组空载）;;XLσ;进一步分析（有阻尼绕组）;定子电枢反应磁通; 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;假想一个电势;直轴方向;三、考虑阻尼绕组回路的电流和次暂态电势;由于 较小，在工程计算中往往近似地取;无阻尼绕组的水轮机;;Date;;;;Date;第五节：电力系统三相短路实用计算; 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;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 　 由于负荷电流远小于短路电流，忽略负　　　　　 　 荷的影响，认为短路前空