05第五章节电力系统三相短路的暂态过程.ppt

电力系统分析 刘光晔 2008年5月 华中科技大学何仰赞 温增银编 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 第五章 电力系统三相短路 的暂态过程 5-1 短路的一般概念 5-2 恒定电势源电路的三相短路 5-3 同步电机突然三相短路的物理分析 5-4 无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算 5-5 有阻尼绕组同步电机的突然三相短路 5-6 强行励磁对短路暂态过程的影响 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5-1 短路的一般概念 1．短路的原因 短路是电力系统的严重故障。所谓短路，是指一切不正常的相与相之间 或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 产生短路的原因主要有如下几个方面： (1)元件损坏； (2)气象条件恶化； (3)违规操作； (4)其他。 ２．短路故障类型及符号表示 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3．短路的危险后果 （1）短路冲击电流（最大瞬时电流）产生电动力，对设备机械破坏。 （2）短路电流有效值持续时间较长时，设备可能过热损坏。 （3）短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。 （4）破坏系统稳定，造成大片地区停电。这是短路故障的最严重后果。 （5）发生不对称短路时，不平衡电流产生的磁通影响附近的通讯线路。 4．短路计算的目的 　　（1）电气设备选择。（动稳定度；热稳定度；断流能力） 　　（2）继电保护配置和整定其参数。 （3）发电厂和电力系统电气主要接线设计和选择。（方案比较是否需要限制短路电流。） 　 （4）进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户工作的影响等，都必 须进行短路计算。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 5-2 恒定电势源电路的三相短路 一、短路的暂态过程 　　图示三相电路。由于三相对称，只讨论a相。 1．短路发生前，电流表达式 ２．假定在 t=0时刻发生短路，电流表达式 列微分方程 周期分量（特解） Ipm 、?由短路回路中的阻抗确定。 非期分量（奇次方程通解） 全电流 叙述无限大功率电源及其特点。在短路初始瞬间，不能突变的电势用恒定电势源代替，可以大大简化计算。 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 同理可以得到b相与c相短路电流的表达式。 短路前周期分量瞬时值 短路后周期分量瞬时值 ３．全电流分析 (1) ．全电流含有周期分量ip与非周期分量iap ； (2) ．非周期分量初值iap0与合闸角及短路前　　 电流有关。 4 ．相量图 |?????90?时， ?iap0?最大 |?????0?时， ?iap0?为零 因为电感中短路前后瞬间的电流不能突变，全电流为 结论 非周期分量初值?iap0?达到最大的条件是: (1) ．短路前空载 (2) ．合闸角满足|???|?90? 讨论：全电流瞬时值、电流分量瞬时值不能突变的区别？ Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 二、短路冲击电流 短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流。 如果?L ? R，认为 ? ?90? ?iap0?达到最大的条件是： 短路前空载Im=0，合闸角??0? 波形如图所示 t = T/2 = 0.01s 时，冲击电流 kim——冲击系数 iim校验电气元件的动稳定度。 显然1kim2，取1.8~1.9 (根据短路点离发电机出口远近选取) Evaluation only. Created with