电力系统对称故障的分析计算精选文档.ppt
电力系统对称故障的分析计算本讲稿第一页，共十四页n n教学目的：教学目的：教学目的：教学目的：了解同步发电机突然三相短路的暂态了解同步发电机突然三相短路的暂态了解同步发电机突然三相短路的暂态了解同步发电机突然三相短路的暂态n n 过程，掌握短路电流的实用计算方法过程，掌握短路电流的实用计算方法过程，掌握短路电流的实用计算方法过程，掌握短路电流的实用计算方法n n复习旧课复习旧课复习旧课复习旧课：n n重重重重 点点点点：掌握短路电流的实用计算方法掌握短路电流的实用计算方法掌握短路电流的实用计算方法掌握短路电流的实用计算方法n n难难难难 点点点点：掌握短路电流的实用计算方法掌握短路电流的实用计算方法掌握短路电流的实用计算方法掌握短路电流的实用计算方法n n引入新课：引入新课：引入新课：引入新课：6.1 6.1 概述概述概述概述电力系统发生故障大多数是由短路引起的电力系统发生故障大多数是由短路引起的本讲稿第二页，共十四页一、短路的概念和类型 1、短路是指电力系统中的相与相或相与地之间短接 2、电力系统中发生的短路有三相短路（对称短路），两相接 地短路、两相短路和单相接地短路（不对称短路）。大电 流接地系统才有单相接地短路。二、短路发生的原因和造成的严重后果 电力系统的设计、安装和运行不当，大气过电压、操作 过电压、绝缘老化和机械损伤等造成绝缘损坏，电力线路断 线和倒杆等等都可能造成短路。电力系统短路时，网络总阻抗减小，短路电流超过正常 电流许多，将造成：1、导体通过短路电流会严重发热，损坏绝缘，严重会烧坏设备2、短路电流通过导体会产生电动力，使导体弯曲变形3、短路点的残压为零，系统电压大大下降，影响了所有电气设 备的正常运行4、影响电力系统运行的稳定性5、干扰通信本讲稿第三页，共十四页三、计算短路电流的目的（1）选择电气设备，主要考虑电气设备动稳定和热稳定的校验（2）继电保护的配置和整定（3）电气主接线方案的比较和选择（4）通信干扰（5）确定分裂导线间隔棒的间隔（6）确定中性点的接地方式（7）校验接地装置的接触电压和跨步电压四、短路电流实用计算的基本假设（1）短路发生前，电力系统三相对称运行（2）所有发电机电势的相角在短路过程中都相同，频率正常（3）电力网参数均用电抗表示（0.4/KM）（4）各元件的参数不随电流变化，计算中可用叠加原理（5）对负荷只作近似估算（6）按金属性短路，即短路点的阻抗为零本讲稿第四页，共十四页6.2 6.2 无无限限大大容容量量电电源源供供电电系系统统的的三三相相短短路路(无无穷穷大系大系统统)一、概念 把系统当作无穷大电源,其内阻抗为零,电压和频率保持稳定,这样计算出的短路电流偏于安全 二、无穷大系统发生三相短路的暂态过程 三相短路点将网络分成两个独立的部分，右侧为无源网络，暂态过程就是从短路瞬间电流按指数规律衰减到零，能量转换成电阻消耗的热能。本章主要研究的是左边网络中的电磁暂态过程。a相代表本讲稿第五页，共十四页假定短路在t=0s时发生，a相的电磁暂态过程为它的解就是短路的全电流，即电感电路中的电流不能突变，积分常数C可以确定，t=0代入三、短路冲击电流 在短路发生半周内的某个瞬间，短路电流达到最大值，为短路冲击电流，主要用于电气设备动稳定的校验本讲稿第六页，共十四页当取当取T TA A=0.05s=0.05s时时，K Kimpimp=2.55I=2.55IP P(3)(3)短路全短路全电电流有效流有效值值 短路全电流有效值在冲击电流出现的周期最大，为短路电流最大有效值四、短路容量 系统短路时，t时刻的短路容量为本讲稿第七页，共十四页在短路容量实用计算中，常用周期分量初始有效值计算有效值为6.3 同步发电机突然三相短路的分析一、同步发电机突然三相短路的物理分析(1)磁链守恒基本定律(2)同步发电机突然三相短路的物理分析(3)突然三相短路的物理分析二、同步发电机稳定运行时的等值电路和相量图 无阻尼绕组同步发电机正常稳态运行时，定子绕组在d、q两个方向的等值电抗分别是同步电抗Xd和XQ，忽略定子绕组电阻，发电机定子电压方程为本讲稿第八页，共十四页相应的等值电路和相量图 三、同步发电机的暂态电势和暂态电抗 1、发电机的暂态电势和暂态电抗 1）发电机的直轴暂态电抗（暂态电抗）2）发电机的交轴暂态电势（暂态电势）本讲稿第九页，共十四页3）暂态电抗后的电势 当定子回路电阻很小时，4）无阻尼绕组同步发电机用暂态参数表示方程是非常接近的，工程中可代替用。相应的等值电路和相量图本讲稿第十页，共十四页2、同步发电机的次暂态电势和次暂态电抗 6.46.4电力系统三相短路电流的实用计算电力系统三相短路电流的实用计算 一、起始次暂态电流（I/）和冲击电流(iimp)的含义 iimp=KimpIM 发电机供给的短路电流计算 二、起始次暂态电流（I/）和冲击电流(iimp)的实用计算方法1、发电机的起始次暂态电流本讲稿第十一页，共十四页2、复杂网络中短路点的次暂态电流为3、在实际工程中，设各电源的次暂态电势为1，忽略负荷，于是短路点的次暂态电流为三、异步电动机的短路反馈电流四、大容量并联电容器装置的短路电流对系统的影响五、网络变换和转移阻抗 短路电流计算的主要步骤：（一般用标幺值计算）1、制定等值网络并计算各元件在统一基准值下的标幺值2、简化网络，对复杂网消去电源点与短路点之间的节点，简化为 1）一个等值电势和一个等值电抗的串联电路本讲稿第十二页，共十四页 2）多个有源支路并联的多支星形电路 3）考虑大型电动机的影响 4）计算指定时刻短路点发生某种短路时的短路电流 5）计算网络各支路的短路电流和各母线电压6.5 6.5 运算曲运算曲线线法的法的应应用用一、运算曲线的制作二、运算曲线的应用本讲稿第十三页，共十四页谢谢再见！本讲稿第十四页，共十四页
