电力系统暂态分析第一章课件

电力系统暂态分析Power System Transient Analysis史真惠caroshi@http://

电力系统暂态分析课程教学相关• 教 学 方 式 ： 课 堂 教 学 为 主 ， 网 络 答 疑 为 辅 ； QQ 群 ： 216047254。 • 作业要求：每周三上课之前交上一周布置的作业。课后作 业请及时完成。 • 考核安排：考试课，平时成绩占30%，期末考试成绩占 70%。平时成绩主要根据作业完成情况、参与课堂讨论情 况，及课堂点名抽查情况等来定。 • 注意：出勤率低于30%者不能参加期末成绩评定，雷同作 业、抄袭作业者当次作业按零分计算。Exit第2页

电力系统暂态分析绪论稳态 暂态 稳态（新）• 暂态：一种运行状态到另一种运行状态的过 渡过程 • 暂态过程分三类：▪ 波过程：持续时间最短暂 ▪ 电磁暂态：持续时间较波过程长 ▪ 机电暂态：持续时间最长Exit第3页

电力系统暂态分析• １）电磁暂态过程分析▪ ω常量 ▪ 研究短路、断线故障后，电压、电流的变化 ▪ 电力系统故障分析• ２）机电暂态过程分析▪ ω 、s变化 ▪ 分析发电机组转子运动规律 ▪ 电力系统的稳定性Exit第4页

电力系统暂态分析第一篇 电力系统电磁暂态过程分析 （电力系统故障分析）第一章 电力系统故障分析的基本知识 第二章 同步发电机突然三相短路分析 第三章 电力系统三相短路电流的实用计算 第四章 对称分量法及电力系统元件的各序参数和 等值电路 第五章 不对称故障的分析计算Exit第5页

电力系统暂态分析第一章 电力系统故障分析的基本知识第一节 故障概述 第二节 标幺制 第三节 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 小结Exit第6页

电力系统暂态分析第一节 故障概述• 故障：一般指短路(横向故障)和断线(非全相 运行、纵向故障),分为简单故障和复杂故障 • 简单故障：电力系统中的单一故障 • 复杂故障：同时发生两个或两个以上故障 • 短路：电力系统一切不正常的相与相之间或 相与地（或中性线）之间发生连接的情况。Exit第7页

电力系统暂态分析一、 短路的类型各种短路的示意图和代表符号 短路种类 三 相 短 路 两相短路接地 两 相 短 路 单相短路接地 示意图 代表符号 f(3) f(1,1) f(2) f(1)Exit对称短路不对称 短路第8页

电力系统暂态分析二、 短路的主要原因• 电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损 坏。▪ ①绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良所带来 的设备缺陷发展成短路。 ▪ ②恶劣天气：雷击造成的闪络放电或避雷器动作，架空 线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。 ▪ ③人为误操作：如运行人员带负荷拉刀闸，线路或设备 检修后未拆除地线就加上电压引起短路等。 ▪ ④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。Exit第9页

电力系统暂态分析三、 短路的危害• (1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可 使设备过热甚至损坏；由于短路电流的电动力效应，导 体间将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。 • (2)电压大幅度下降，对用户影响很大。 • (3)当短路发生地点离电源不远而持续时间又较长时，并 列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定 性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。 • (4)发生不对称短路时，三相不平衡电流会在相邻的通讯 线路内感应电势，影响通讯。Exit第10页

电力系统暂态分析Exit第11页

电力系统暂态分析四、 降低短路危害的措施降低短路发生的概率：•采取合理的防雷措施、降低过电压水平、采用合适的配电 装置，加强对运行维护的管理。减小短路的危害：•采取限制短路电流的措施。 最主要的措施：迅速将发生短路的部分与系统其他部分隔离Exit第12页

电力系统暂态分析五、 计算短路电流的目的短路电流计算结果 •是选择电气设备（断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆 等）的依据； •是电力系统继电保护设计和整定的基础； •是比较和选择发电厂和电力系统电气主接线图的依据，根 据它可以确定限制短路电流的措施。Exit第13页

电力系统暂态分析第三节 无限大功率电源供电的三相短路 电流分析• 一、 无限大功率电源▪ 端电压幅值和频率都保持恒定，内阻抗为 零。 ▪ 电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10%，即 可认为是无限大功率电源 ▪ 例如：多台发电机并联运行、短路点远离电 源等Exit第14页

电力系统暂态分析• 二、 暂态过程分析短路前电路处于稳态：ia = I m|0| sin(ωt + α − ϕ|0| )I m |0 | =Um( R + R ′) 2 + ω 2 ( L + L ′) 2−1ϕ |0| = tgω ( L + L ′)R + R′Exit第15页

电力系统暂态分析• 下标说明：▪ |0| ：故障前瞬间，相当于“电路”中的0▪ 0 ：故障后瞬间，相当于“电路”中的0+ ▪ p或ω：周期分量（period） ▪ ω：频率为ω的分量 ▪ α ▪ m ▪ ∞ ：非周期分量 ：模值（mode） ：稳态值 （t→∞）Exit▪ M ：最大值 （maximum）第16页