页数：50页文件大小：2.30 MB来源： 电力系统分析基础ppt课件
本课件介绍电力系统故障分析的基础知识：短路的类型、原因、后果与减少危害的措施，短路电流计算的目的与标幺制近似计算法；随后推导无限大功率电源供电系统三相短路的暂态过程、冲击电流、短路电流有效值与短路容量，并给出有名制法、标幺值法及基于计算曲线的三相短路实用计算与转移阻抗求法。
电力系统分析基础（七）封面：本页为课件封面，标示课程名称与本讲主题。
电力系统故障分析的基本知识
第一章电力系统故障分析的基本知识本章主要内容：
第一节短路的一般概念：第一节短路的一般概念 故障:一般指短路和断线,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:指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
各种短路的示意图和代表符号：下表列出本页数据。
| 短路种类 | 代表符号 | 发生比例 |
|---|---|---|
| 三相短路 | f(3) | 5％ |
| 两相短路接地 | f(1,1) | 20％ |
| 两相短路 | f(2) | 10％ |
| 单相短路 | f(1) | 65％ |
注：源表含示意图列，图中符号未提取到文字，此处保留种类、代表符号与发生比例。
短路的原因：绝缘老化与恶劣天气
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。④挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分等。
短路的后果：电流剧增与设备发热
(1)电流剧增：设备发热增加，若短路持续时间较长，可能使设备过热甚至损坏;由于短路电流的电动力效应，导体间还将产生很大的机械应力，致使导体变形甚至损坏。
四、减少短路危害的措施
五、计算短路电流的目的：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。
第二节标幺制与基本假设
多电压级网络标幺值等值电路的建立
二、具有变压器的多电压级网络标幺值等值电路的建立(近似法)
发电机、变压器与输电线的标幺值：本页以图示为主。
2、变压器3、输电线
无限大功率电源与三相短路暂态过程
恒定电势源（又称无限大功率电源），是指端电压幅值和频率都保持恒定的电源，其内阻抗为零。
短路前电路的稳态：本页以图示为主。
短路前电路处于稳态：
a相微分方程与短路全电流：a相的微分方程式如下：其解就是短路的全电流，它由两部分组成：周期分量和非周期分量。假定t＝0时刻发生短路
短路电流的周期分量：本页以图示为主。
短路电流的强制分量,并记为周期分量：
非周期分量与衰减时间常数：非周期电流：短路电流的自由分量,记为—特征方程的根。—非周期分量电流衰减的时间常数（C为由初始条件决定的积分常数）
短路全电流与积分常数的求解：短路的全电流可表示为：短路电流不突变短路前电流积分常数的求解
短路电流关系的相量图：短路电流关系的相量图表示在时间轴上的投影代表各量的瞬时值
短路电流的最大瞬时值
指短路电流最大可能的瞬时值，用表示。其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度。
非周期分量有最大值的条件
图1-3短路电流非周期分量有最大可能值的条件图非周期电流有最大值的条件为
短路电流最大瞬时值的计算：将，和＝0代入式短路全电流表达式：短路电流的最大瞬时值在短路发生后约半个周期时出现（如图1-4）。若Hz，这个时间约为0.01秒，将其代入式（6-8），可得短路冲击电流：kM为冲击系数,实用计算时，短路发生在发电机电压母线时kM＝1.9；短路发生在发电厂高压母线时kM＝1.85；在其它地点短路kM＝1.8。
非周期分量最大时的短路电流波形：图1-4非周期分量有最大可能值时的短路电流波形图
短路电流有效值的计算假定：对于周期电流，认为它在所计算的周期内是幅值恒定的，其数值即等于由周期电流包络线所确定的t时刻的幅值。因此，t时刻的周期电流有效值应为图1-5短路电流有效值的确定
短路电流的最大有效值：根据上述假定条件：短路电流的最大有效值：短路电流的最大有效值常用于校验某些电气设备的断流能力或耐力强度。短路电流最大有效值出现在第一周期，其中心为：t=0.01s
短路容量
短路容量也称为短路功率，它等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压（一般用平均额定电压）的乘积，即用标幺值表示时短路容量主要用来校验开关的切断能力。
绘制计算电路图：1、绘制计算电路图 用单相节线图表示—计算电路图 标明各元件额定参数 各元件均按顺序编号1234566.3KV37KV0.4Ω/km15km27.5MVAUk%=7.5215MVA6KV400AXR%=4第四节短路回路总阻抗求取
短路计算点与系统运行方式的确定：2、短路计算点和系统运行方式确定 短路点按选择电气设备整定继电保护高、低压母线电气设备接线端处 运行方式最大：选择电气设备最小：校验继电保护并列运行处理电源按最大容量处理单列运行处理
绘制等值电路图：3、绘制等值电路图 对应每一个短路点作出一个等值电路图 任一短路点对应等值电路中，只要求表示该点短路时，短路电流通过的元件电抗 分子为顺序号，分母为该元件的电抗标幺值
等值电路图的归并与简化：本页以图示为主。
4、等值电路图归并与简化 串联 并联 ΔY
利用网络的对称性化简：利用网络的对称性对称性网络的结构相同电源一样电抗参数相等短路电流流向一致例：d1，d2发生短路时，计算短路回路的总电抗标幺值
无限大容量电源供电的三相短路计算
第五节无限大容量电源供电系统三相短路电流计算
二、有名制法：二、有名制法适用于:1KV以下的低压系统和电压等级少、接线简单的高压系统 短路点所在电压级作为基本级 各元件的阻抗用变压器的近似变比归算到基本级，求出电源至短路点的总阻抗ZΣ 计及电阻时不计电阻 计算冲击电流、最大有效值、断路器的短路容量kM=1.8时，IM=1.52 IdzkM=1.8时，iM=2.55 Idz
三、标幺值法：三、标幺值法适用于:多电压等级、接线复杂的高压系统 取基准值SB，Uav 计算短路电流周期分量标幺值 计算三相短路容量的标幺值 计算有名值
四、例题：有名制法与标幺制法计算
四、例题如图所示电路发生三相短路，试分别用有名制法和标幺制法计算Idz、iM、IM和Sd（KM=1.8）解：①有名制法：取10.5KV电压级为基本级3115KV1X=02S=∞100km0.4Ω/km220MVAUk%=10.510.5KVd
标幺制法：取SB=100MVA
②标幺制法：取SB=100MVA,UB=Uavd
回路总阻抗与短路电流计算：回路总阻抗标幺值 周期分量有效值 冲击电流 全电流最大有效值 短路容量标幺值有名值
第二章电力系统三相短路的实用计算：第二章电力系统三相短路的实用计算由于多电源复杂系统中，不能将所有电源均视为无限大功率电源，精确计算出三相短路电流比较困难，故工程上采用一些简化计算。 发电机参数用次暂态参数表示 忽略较小的负荷 忽略线路对地电容和变压器的励磁支路 变压器的变比用平均电压之比短路电流的计算主要是求短路电流周期分量的起始值，即次暂态电流计算方法主要有等值法叠加原理法运算曲线法转移阻抗法 高压电网忽略电阻的影响
第一节交流电流初始值计算（等值法）
二、多电源系统计算—叠加原理法
二、多电源系统系统计算—叠加原理法GM
叠加原理的解题步骤
计算曲线的概念：1.计算曲线的概念定义计算电抗则在发电机的参数和运行初态给定后，短路电流仅是电源到短路点的距离和时间的函数。第二节应用运算曲线求任意时刻短路点的短路电流
计算曲线的制作：2.计算曲线的制作汽轮发电机(18种): 12MW~200MW水轮发电机(17种): 12.5MW~225MW制作计算曲线的典型接线图当Xjs≥3.45时
应用计算曲线法的步骤
短路电流的计算
第i台等值发电机提供的短路电流为：无限大功率电源提供的短路电流为：短路点周期电流的有名值为：
计算曲线的应用与电源合并原则
4.计算曲线的应用电源合并的原则：把短路电流变化规律大体相同的发电机合并起来。
转移阻抗的定义与网络化简法
转移阻抗Zif的定义：任一复杂网络，经网络化简消去了除电源电势和短路点以外的所有中间节点，最后得到的各电源与短路点之间的直接联系阻抗为转移阻抗。转移阻抗Zif的物理意义：除Ei外，其余电动势均为零（短路接地），则Ei与此时f点电流之比值即为电源i与短路点f之间的转移阻抗。
单位电流法求转移阻抗：（2）、单位电流法对辐射形网络，用该方法最好ba
下载地址：{{downurl}}
{{{a}}}
{{#b}}{{{b}}}
{{/b}} {{/title}} {{#nolog}}登陆注册
{{/nolog}} {{#djsx}}点我刷新
{{/djsx}} {{#gocz}} {{/gocz}} {{#ffqr}} {{/ffqr}}