电力系统故障分析的基本知识.docx

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1、1电力系统故障分析的根本学问主要内容：1、电力系统故障的根本概念2、三相短路的暂态过程分析3、短路冲击电流，短路电流的有效值，短路容量的概念及计算1.1 故障概述1 故障分类故障，事故：正常运行状况以外的相及相之间、相及地之间的连接或相的断开。断线故障纵向故障、非全相运行 简洁故障 对称故障短路故障横向故障 困难故障 不对称故障 名称 图示 符号 概率 三相短路 f3 5% 二相短路 f2 10% 单相短路 f1 65% 两相短路接地 f1。1 20% 一相断线 二相断线 2 短路缘由(1) 相间绝缘或相对地绝缘损坏；(2) 误操作。3 短路危害(1) 大电流产生宏大电动力，造成机械损坏动稳定

2、；(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。4 削减短路危害的措施(1) 承受合理的防雷设施，加强运行维护管理等。(2) 通过承受继电疼惜装置，快速作用于切除故障设备行。(3) 架空线路普遍承受自动重合闸装置。(4) 装设限流电抗器。(5) 选择有足够电动力稳定和热稳定性的电气设备。5 短路计算目的(1) 合理的配置继电疼惜及自动装置整定及校验。(2) 选择最正确的主接线方案及电气设备，确定限流措施。(3) 进展电力系统暂态稳定的计算。(4) 确定电力线路对邻近通信线路的干扰等，短路故障又称横向故障，断线故障又称纵向故障。1.3

3、无限大功率电源供电的三相短路分析1 无限大功率电源的概念(1) 无限大电源：常数、0、=常数(2) 无限大功率电源是个相对概念。(假设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。)2 暂态过程分析(1) 符号约定|0|：故障前瞬间，相当“电路中的0-0：故障后瞬间，相当“电路中的0+p或：周期重量、：频率为的重量 ：非周期重量m ：模值M ：最大值 ：稳态值 t(2) 暂态过程分析(对称短路可仅取一相分析，其他两相有模一样、相位差120的结果。)单相等值电路：()R L1. R L短路前：,式中；t0s时短路短路后右半部：零输入响应，渐渐衰减至零。左半部：零状态响应+零

4、输入响应。,式中；：沟通重量、强迫重量、周期重量；：直流重量、非强迫重量、非周期重量。几个结论：1) 直流重量曲线是短路电流曲线的对称轴可用于求直流重量；2) 直流重量起始值越大，短路电流瞬时值越大；及两个因素有关3) 三相电流中总有一相最大，一相最小；4) 短路前为空载，a相电流直流重量起始值到达最大值稳态短路短路的幅值。负载下突然短路，初始状态的相量图空载下突然短路：3 几个概念(1) 短路冲击电流短路冲击电流：在最恶劣短路状况下的短路电流的最大瞬时值。ti200一般状况下：xR，。所以最恶劣的状况为：00,=0o或180o，即空载运行，电压过零瞬间，那么有冲击电流出如今短路发生后1/2周

5、期那么有 冲击系数：，冲击电流对周期电流幅值的倍数1R ，比较接近纯感性电路， 当短路发生在发动机机端时， 当短路发生在发电厂高压母线时， 当短路发生在一般线路时，4要精确计算，应首先计算出短路点的等效电阻和等 效电抗，求出的精确值，然后带入计算。冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体在短路电流下的受力是否超过容许值，即其动稳定度。(2) 最大有效值电流t时刻短路电流有效值(设该时刻前后一个周期内非周期重量近似不变的电流)：最大有效值电流：短路后半个周期时, 1.9时，；1.85时，；1.8时，。用于热稳定校验。(4) 短路功率(短路容量)短路功率等于短路电流有效值及短路处正常工作电压常取平均

6、额定电压的乘积。t时刻的短路功率为：；标么值：常取短路周期重量的有效值。 (把短率功率定义为短路电流和平均电压的乘积，这是因为断路器要切断这样大的短路电流；另一方面，在断路器断流时，其动，静触头应当承受工作电压的作用。在实际中，用周期重量电流计算短路功率。)短路功率主要校验断路器的切断实力。例：在如下图的网络中，当线路末端发生三相短路接地故障时，试求短路电流周期重量有效值、冲击电流(知名值)及短路功率。(取冲击系数为1.8)解：取100，短路电流周期重量有效值：短路冲击电流：短路功率：考核要求1. 理解电力系统故障的根本概念2. 理解三相短路的暂态过程3. 驾驭短路冲击电流，短路电流的有效值，

7、短路容量的概念及计算()例题：一、简答题1. 无限大容量电源的含义是什么(无限大容量电源的含义是指容量相对较大，内阻抗相对较小和端电压恒定的等值电源或等值系统。)2. 如何计算转移电抗？(转移电抗按各相应的等值发电机的容量进展归算，以得到对应于各发电机容量的计算电抗，即 )3. .无穷大系统三相短路电流中都包含哪些重量？各有什么特点？(暂态重量和稳态重量。)二、计算题1.如图110等效系统1.73、E=1(标幺值)，求起始次暂态电流及冲击电流知名值(取冲击系数为1.8，100，)起始次暂态电流知名值为I*2.在如下图的网络中，当线路末端发生三相短路接地故障时，试求短路电流周期重量有效值、冲击电流(知名值)及短路功率。(取冲击系数为1.8)取S0100，U0，短路电流周期重量有效值：短路冲击电流：短路功率：