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电力系统故障分析基本知识1本讲稿第一页，共三十四页绪论绪论 故障故障-电力系统的正常连接被破坏。电力系统的正常连接被破坏。-形式：短路、断线（断相）。形式：短路、断线（断相）。-短路的原因、现象与后果短路的原因、现象与后果2本讲稿第二页，共三十四页绪论绪论 故障分析方法故障分析方法建立数学模型；建立数学模型；求解数学模型；求解数学模型；进行结果分析。进行结果分析。3本讲稿第三页，共三十四页绪论绪论 故障计算的基本假设故障计算的基本假设磁路的饱和、磁滞忽略不计。磁路的饱和、磁滞忽略不计。除了不对称故障处以外，系统的三相是对称除了不对称故障处以外，系统的三相是对称的。的。各元件的电阻忽略不计。各元件的电阻忽略不计。短路是金属性的。短路是金属性的。4本讲稿第四页，共三十四页第一章 故障分析的基本知识电力系统各主要元件的等值电路电力系统各主要元件的等值电路标幺制与元件标幺值计算标幺制与元件标幺值计算由无限大功率电源供电的三相短路计算由无限大功率电源供电的三相短路计算5本讲稿第五页，共三十四页一、主要元件的等值电路正序等值电路，正序等值电路，6本讲稿第六页，共三十四页1.发电机（F或G）假设条件：发电机转子对称，不计电阻假设条件：发电机转子对称，不计电阻7本讲稿第七页，共三十四页2.变压器（B或T）假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻8本讲稿第八页，共三十四页2.三绕组变压器（B或T）假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻9本讲稿第九页，共三十四页3.输电线路（L）假设条件：不计电阻和分布电容假设条件：不计电阻和分布电容10本讲稿第十页，共三十四页3.输电线路（L）（分布电容）假设条件：不计电阻假设条件：不计电阻11本讲稿第十一页，共三十四页4.电抗器（DK）假设条件：不计电阻假设条件：不计电阻12本讲稿第十二页，共三十四页4.分裂电抗器（DK）假设条件：不计电阻假设条件：不计电阻13本讲稿第十三页，共三十四页等值网络的建立可举例说明14本讲稿第十四页，共三十四页二、标幺制与元件标幺值计算标幺制标幺制15本讲稿第十五页，共三十四页二、标幺制与元件标幺值计算（续）统一基准值下元件标幺值计算统一基准值下元件标幺值计算 近似计算法近似计算法16本讲稿第十六页，共三十四页具体计算公式17本讲稿第十七页，共三十四页三、由无限大功率电源供电的三相短路由无限大功率电源供电的三相短路无限大功率电源无限大功率电源 条件条件 特征（频率恒定、电压恒定）特征（频率恒定、电压恒定）18本讲稿第十八页，共三十四页（一）过渡过程分析（一）过渡过程分析下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路电路。短路前稳态，设短路前稳态，设则，则，19本讲稿第十九页，共三十四页20本讲稿第二十页，共三十四页其中，其中，21本讲稿第二十一页，共三十四页短路后短路后22本讲稿第二十二页，共三十四页解该微分方程，解该微分方程，其中其中A积分常数，也是初值积分常数，也是初值 23本讲稿第二十三页，共三十四页根据电感电流短路前后不突变，确定根据电感电流短路前后不突变，确定A值值24本讲稿第二十四页，共三十四页短路后全电流表达式短路后全电流表达式25本讲稿第二十五页，共三十四页讨论讨论（1）组成）组成-周期分量、非周期分量周期分量、非周期分量（2）波形）波形 关于关于t轴不对称，最大值时刻轴不对称，最大值时刻（3）三相全电流不对称）三相全电流不对称26本讲稿第二十六页，共三十四页图1-16 非周期分量有最大可能值时短路电流波形图 27本讲稿第二十七页，共三十四页（二）故障特征量计算（二）故障特征量计算1.冲击电流冲击电流 -对于确定的短路点，实际可能出现对于确定的短路点，实际可能出现的最大短路过渡过程电流的最大瞬时值。的最大短路过渡过程电流的最大瞬时值。28本讲稿第二十八页，共三十四页29本讲稿第二十九页，共三十四页 表达式表达式30本讲稿第三十页，共三十四页式中，式中，称为冲击系数称为冲击系数 31本讲稿第三十一页，共三十四页2.2.周期分量有效值计算周期分量有效值计算32本讲稿第三十二页，共三十四页2.2.周期分量有效值计算周期分量有效值计算 （续）（续）33本讲稿第三十三页，共三十四页 谢谢！谢谢！34本讲稿第三十四页，共三十四页