第六章 电力系统的对称故障分析.ppt

第六章 电力系统对称故障分析 一、 短路的一般概念 二、 标么制 三、 恒定电势源供电系统的三相短路 四、 有限容量电源的三相短路 五、 三相短路电流的实用计算 一、短路的一般概念 1.短路的定义 3.短路的图例及表示符号 4.短路的影响 二、标么制 单相电路中 标么值的特点 说明： 不同基准值的标么值间的换算 换算方法及步骤 2.各元件标么值的近似计算 除电抗器外，假定同一电压等级中各元件的额定电压等于网络的平均额定电压； 平均额定电压 各元件电抗标么值的近似计算公式 标么值等值电路图的绘制。每个元件参 数一般用下面的形式表示。 三、恒定电势源供电系统的三相短路 非周期分量的求解 a相短路的全电流为 2.短路冲击电流 非周期分量有最大初始值的条件 短路电流的最大值约在短路后的T/2时刻出现。 短路电流有效值 It 是指以任一时刻t为中心的一个周期内瞬 时电流的均方根值。 主要用于校验某些电器的断流能力。 母线残压计算 短路功率 短路功率等于短路电流有效值同短路处 的正常工作电压。 有限容量电源的三相短路 同步发电机对称短路时的稳态短路电流 定子绕组的特点 空间上对称： 三相绕组匝数相等，互差120度分布 时间上对称： 三相感应电流对称 电枢磁势的特点 转速：同步转速 波幅的位置：哪相电流达到最大，就在该相绕组的轴线上 转向：电流超前相转向电流滞后相 举例：设某汽轮发电机的 Xd=1.72。 ① 短路前，发电机在额定电压下空载运行 同步发电机对称短路的暂态过程 空载运行时的短路暂态过程 ②励磁绕组存在电阻，自由电流要逐渐衰减。 短路电流周期性分量的有效值 短路电流周期分量的计算 负载情况下的短路起始暂态电流 短路冲击电流和短路电流最大有效值 异步机的等值电路图 异步电机对称短路时的暂态过程 总容量大于800kW的高压电动机 计算异步机影响的短路点总冲击电流 三相短路电流的实用计算 用单位电流法求转移电抗 电流分布系数 Ci表示所有电源的电势都相等时，第i个电 源所提供的短路电流占总短路电流的比例。 Ci可以代表电流，有方向、大小、且符合节点电流定律。 计算曲线法求短路电流 描述短路电流随时间、电气距离变化的曲线。 计算曲线的应用 发电机的特性（类型和参数等）； 本章小结 标么值的定义 基准值的特点、电力系统计算中标么值如 何选取？相应的计算公式有何变化？ 有限容量电源系统的短路分析 ⑴短路电流的变化规律？ ⑵异步电动机对短路暂态过程的影响？ 利用计算曲线求短路电流的步骤？ 计算电抗Xjs的定义 发电机的纵轴次暂态电抗和归算到发电机 额定容量的外接电抗的标么值之和。 典型接线中发电机满载运行，50%的负荷接在发 电机的高压母线上，其余的负荷功率通过输电线路送 到短路点以外。 计算曲线的制作 距短路点的电气距离。 发电机合并的主要依据：短路电流的变化规律是否 相同或相近。 说明： 距短路点电气距离相差很大的电源，即使是同类型电源不能合并； 直接接于短路点的发电机（或发电厂）应单独处理； 无限大容量电源不能合并，必须单独计算。 等值电源的容量等于提供短路电流的所有电源的额定容量之和。 计算曲线的应用步骤 绘制等值网络 a.选取基准功率SB和基准电压UB =Uav 略去各元件的电阻、输电线路的电容和变压器的励磁支路。 b.发电机电抗用 c.无限大功率电源的内阻抗为0。 进行网络变换 a.合并电源； b.求出各等值发电机对短路点的转移电抗Xfi及无限大电源对短路点的转移电抗Xfs 求出各等值发电机对短路点的计算电抗 由计算电抗，根据计算曲线找出制定时刻各等值发电机提供的短路周期电流的标么值 无限大功率电源提供的短路周期电流的标么值 计算短路周期电流的有名值 第i台等值发电机 无限大功率电源 短路点的周期电流的有名值 说明： ①上式中Uav取短路处电压级的平均额定电压； ②短路时间4s，认为短路电流周期分量不再衰减，其值等于4s时刻的值。 ③复杂网络划分成两组或三组后加以合并即可； ④当Xjs 3.45时，用计算曲线；当Xjs 3.45时，近似认为短路电流周期的幅值已不随时间变化。 恒定电势源供电系统短路分析 ⑴三相短路后，短路电流的组成和变化规律？ ~ f(3) 母线残压的概念及计算多用于继电保护或自动装置的整定计算中。 主要用来校验开关的切断能力。 在实用计算中，常采用周期分量电流的初始 有效值计算短路功率。 激磁电势E0 主磁通 电枢磁通 会在定子绕组中感应电势。 在有负载的情况下，定子绕组中合成的感应电势为 UG又称为发电机的端电