电力系统分析第八章电力系统故障的分析与实用计算.ppt

第八章 电力系统故障的分析与实用计算;电力系统 的故障;第一节 由无限大容量电源供电的三相短路 的分析与计算;二、无限大容量电源供电的三相短路暂态过程的分析;短路发生前，a相的电压和电流的表达式如下：; 假定短路是在t=0时发生，则a相的微分方程式为： 式中， 为电源电压的幅值； 为短路回路的阻抗， = ； 为短路瞬间电压 的相位角； 为短路回路的阻抗角， ； 为由起始条件确定的积分常数； 为由短路回路阻抗确定的时间常数， 。 ;（8-5）;是非周期分量电流的最大值 ，其值为：;短路冲击电流发生在短路后半个周期时，其值为： ;图8-2 非周期分量最大时的短路电流波形图;2.短路电流的最大有效值 最大有效值电流也发生在短路后半个周期时，其值为：;标幺值：;图8-3（a）所示系统中任意一点 的残余电压 为; ;; 第二节 电力系统三相短路的实用计算; 1.起始次暂态电流 的精确计算 （1）系统元件参数计算（标幺值）。 （2）计算 。 （3）化简网络。 （4）计算短路点k的起始次暂态电流 。; 2.起始次暂态电流 的近似计算 （1）系统元件参数计算（标幺值）。 （2）对电动势、电压、负荷进行简化。 （3）化简网络。 （4）短路点k起始次暂态电流 的计算式为：;（8-29）; 当计及异步电动机影响时，短路的冲击电流为：;异步电动机供出的短路电流的最大有效值为：;表8-3 电力系统各元件的 值;;;1km 0.08Ω /km;G;系统s;（2）求计算电抗 计算电抗：;f1;（3）由计算电抗查运算曲线得各电源0.2S短路电流的标么值;G;f2; 电流 与短路点总电流 之比用 表示，称为 支路电流分布系数。其表示式如下：;转移阻抗：; 四、运用运算曲线法求任意时刻短路电流周期分量 的有效值 1.运算曲线的制定; 2.用运算曲线法计算短路电流周期分量 步骤如下： （1）网络简化 （2）系统元件参数计算 （3）电源分组 （4）求转移阻抗 （5）求出各等值电源对短路点的计算电抗 （6）由计算电抗分别查出不同时刻 各等值电源供 出的三相短路电流周期分量有效值的标幺值 、 、 。 （7）若系统中有无限大容量电源 时，则 。 （8）短路点短路电流周期分量有效值为; 五、三相短路电流的计算机算法;2.用节点阻抗矩阵的计算原理;因此各节点短路后的电压为：;当k点发生三相短路时， 可得： ;图8-8 用节点阻抗矩阵计算短路电流的原理框图;3.用节点导纳矩阵的计算原理;第三节 电力系统不对称短路的分析与计算;一、单相接地短路 ;（8-43）;各序电流：;短路点的三相电压：;短路点三相电压为;图8-11 单相接地短路时短路点的电流、电压相量图 (a)电流相量图； (b)电压相量图;二、两相短路;用对称分量法可表示为;正负序电流为：;正负序电压为;（8-61） ;(a);三、两相接地短路;用对称分量法可表示为;各序电流为：;（8-67）;（8-69）;序电压为：; 取 作参考相量，可以作出该种情况下短路点的电流和电压相量图，如下图所示。;四、正序等效定则;表8-4 各种类型短路时附加阻抗 值;（1）计算各序参数； （2）计算电势，近似计算时取 标么值为1； （3）绘制不对称短路时的正、负、零序等值网络，从而求出 、 、 ，及附加阻抗 ； （4）计算正序电流； （5）求取负序和零序电流 、 ，并求取各序电压 、 和 。 （6）合成三相电流和三相电压。;例题;;发电机各相电流标么值：;五、不对称短路时运算曲线的应用;六、变压器两侧电压、电流对称分量的相位关系; 2.电压、电流对称分量经YN，d11（Y，d11）接线的变压器的变换;两侧负序电压的相位关系如下图所示。;两侧正序电流的相位关系如下图所示。;两侧负序电流的相位关系如下图所示。;七、不对称短路时网络中电流和电压的计算;图8-22 不对称短路时各序电压分布;第四节 电力系统非全相运行的分析; 与不对称短路时一样，可以列出各序等值网络的序电压方程式