电力系统暂态-第1章电力系统故障的基本知识讲述.ppt

* * * * * * 1元=100分=10分*10分=0.1元*0.1元=0.01元=1分 * * * * * * * * 例：某输电系统如下图所示，试用计算系统中各元件的标幺值。 1.2　标幺制 * 电力系统暂态分析 解1：精确算法 发电机： 选取基准容量SB=100MVA，第一段的基准电压为10.5kV，则三段的基准电压分别为： 1.2　标幺制 变压器T1： * 电力系统暂态分析 1.2　标幺制 线路L2： 电抗器L： 发电机电势： * 线路L1： 变压器T2： 电力系统暂态分析 解2：近似算法 发电机： 选取基准容量SB=100MVA，基准电压UB=Uav，则各元件的标幺值分别为： 1.2　标幺制 变压器T1： 线路L1： 变压器T2： * 电力系统暂态分析 1.2　标幺制 线路L2： 电抗器L： 发电机电势： * 电力系统暂态分析 课堂作业 如图所示一个输电系统的网络图。发电经过变压器和双回路输电线向受端系统送电。各元件额定参数如下： 发电机G： 电力系统暂态分析 1.2　标幺制 变压器T1： 变压器T2： 线路L：230km ，每回每公里电抗 以上标幺值均按设备本身的额定值为基准，试分别用以下两种方法计算各元件的标幺值： （1）按各级变压器实际变比计算，220kV电压级取209kV； （2）按平均电压计算。 * * 五、频率、角速度和时间的基准值 1.2　标幺制 如前所述，所有物理量均可以计算其标幺值，电力系统常用的频率、角速度和时间也不例外。其基准值的选取一般为： 即同步电机转子转动一个弧度电角度所需要的时间。 电力系统暂态分析 答案： * 六、使用标幺值的优点 1.2　标幺制 1、计算简单 ☆ 三相电路的计算公式与单相电路相同； ☆ 线电压与相电压的标幺值相同； ☆ 电压等于基准时，功率的标幺值等于电流的标幺值； ☆ 变压器的标幺值不论归算到哪一侧都相同； 2、便于对计算结果作出分析及判断 电力系统暂态分析 * 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 一、由无限容量系统供电时三相短路的物理过程 1. 无限容量系统的概念 说明：无限大功率电源是一个相对概念，真正的无限大功率电源是不存在的。 无限容量系统（又叫无限大功率电源），是指系统的容量为∞ ，内阻抗为零。 无限容量系统的特点：在电源外部发生短路，电源母线上的电压基本不变，即认为它是一个恒压源。 在工程计算中，当电源内阻抗不超过短路回路总阻抗的5%～10%时，就可认为该电源是无限大功率电源。 电力系统暂态分析 * 2. 由无限大功率电源供电的三相对称电路 下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路。 电力系统暂态分析 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 * 解微分方程得： 零状态 零输入 列短路后电路中的回路电压方程： 周期分量 非周期分量 电力系统暂态分析 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 * 短路前，系统中的a相电压和电流分别为 电力系统暂态分析 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 如何确定常数C呢？ * 　　由于电路中存在电感，电感中的电流不能突变，所以短路前一瞬间的电流应与短路后一瞬间（t=0）时的电流相等。即 ： 得 ∴ 在短路回路中，通常电抗远大于电阻，可认为　　　，故 非周期分量初始值 电力系统暂态分析 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 * 　　由上式可知，当非周期分量电流的初始值最大时，短路全电流的瞬时值为最大，短路情况最严重。 短路前空载（即 ） 短路瞬间电源电压过零值，即初始相角 此时 问：什么时候短路电流最大？最大值是多少？ 短路全电流的瞬时值为最大的条件是： 短路最小电流出现在什么时候? Why? 电力系统暂态分析 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 电力系统暂态分析 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 短路最大电流不会同时出现在三相； 由于三相对称，只要用 、去代替上式中的 即可得B、C两相的短路电流表达式。 * 最大短路电流分析 电气工程基础 1.3 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 结论： 1、当短路趋于稳态时，三相中的稳态短路电流为三个幅值相等、相角差为120的周期电流，其幅值大小取决于电源电压幅值和短路回路的总阻抗。 2、从短路发生到稳态之间的暂态过程中，每相电流还包含有逐渐衰减的非周期电流，非周期电流出现的原因是为了使电感中的电流在短路的瞬间不会改变。 3、非周期分量的起始值越大，短路电流的最大瞬时值越大。 4、非周期分量电流取得最大值的条件： A、短路前空载； B、短路发生时