电力系统暂态分析考点总结

一、绪论
1.电力系统的运行状态由运行参量来描述，运行参量包括：功率，电压，电流，
频率以及电动势向量间的角位移等。

2.电力系统的运行状态有两种：稳态和暂态。

3.暂态过程分为机电过程和电磁过程。

其中机电过程是由于机械转矩和电磁转
矩（或功率）之间的不平衡引起的。

4.电磁暂态过程主要分析短路故障后电网电流，电压的变化；机电过程（稳定
问题）主要分析发电机组转子的运动规律。

第一章电力系统故障分析的基本知识
1.短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。

2.三相系统中短路的基本类型：三相短路接地；两相短路接地；两相短路；单
相短路接地。

3.三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路；其他几种短路均使三
相回路不对称，故称为不对称短路。

4.产生短路的主要原因：电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被损坏。

5.短路对电力系统的危害（电源——线路——负荷）
一、短路电流的热效应会引起导体和绝缘的损坏；有短路电流流过时导体
会受到很大的冲击力的作用；短路点的电弧可能会烧坏电气设备。

二、短路会引起电网的电压降低，使异步电机（最主要的电力负荷）的电磁
转矩降低，电机转速减慢甚至停转，从而造成产品的报废和设备的损坏。

三、系统中发生短路相当于改变了电网结构，会引起系统中功率分布的变化，
使发电机的输入输出功率不平衡，引起发电机失去同步，破坏系统的稳
定性。

四、对通信系统产生干扰。

6.如何降低短路电流发生的概率
一、线路始端添加电抗器
二、添加继电保护装置
三、添加自动重合闸装置
7.短路计算的目的
一、电气设备的合理选择
二、继电保护装置的计算与整定
三、电力系统接线方式的合理选择
8.电抗器在电力系统中用来限制短路电流，而不是变换能量。

9.平均额定电压（kV）
10.无限大功率电源：电源电压幅值和功率均为恒定的电源。

一、电源功率无限大：外电路发生短路引起的功率改变对于电源来说可以
忽略不计。

二、无限大功率电源可以看作是无数个有限大功率电源并联而成，内阻抗
为零，电源电压保持恒定。

11.若供电电源内阻抗小于短路回路总阻抗的10％时，则可以认为供电电源为无
限大功率电源
12.无限大功率电源三相短路电流的表达式；
13.短路电流的直流分量；
14.短路电流的交流分量。

15.三相稳态短路电流为三个幅值相等，相角相差120°的交流电流，其幅值大
小取决于电源电压幅值和短路回路的总阻抗。

16.直流分量出现的原因是电感中电流在短路前后的瞬间不能突变。

直流分量值
越大，短路电流瞬时值越大。

17.在电源电压幅值和短路回路阻抗恒定的情况下，直流分量的起始值与电源电
压的初相角，短路前回路中的电流值有关
18.当短路发生在电感电路中，短路前为空载时（），直流分量电流最
大，若初始相角满足则一相短路电流的直流分量起始值的绝对值达到最大值，即等于稳态短路电流的幅值。

19.短路冲击电流：短路电流的最大瞬时值。

发生在短路发生后约半个周期后。

20.短路电流的有效值。

Kp14
21.短路冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体的动稳定性能，短路电流的
有效值用于检验短路器的开断能力。

第二章
1、同步发电机在空载情况下定子突然三相短路后的短路电流交流分量的幅值随时间衰减的现象是与恒定电压源短路电流的最基本差别。

2、同步发电机空载三相短路的磁链方程
：，，
：，，
为抵制主磁链而产生的三相对称磁链；维持短路前瞬间磁链，其三相值总是不相等的，且与短路发生的时刻有关，三相值之和为零
3、同步发电机空载三相短路后，D绕组中和励磁绕组一样为保持磁链守恒会感生直流电流和基频交流电流，而Q绕组中则只有基频交流，而没有直流电流，这是因为假设定子回路电阻为零，定子基频交流合成的只有直轴方向的电枢反应。

4、短路瞬间，转子阻尼绕组D和励磁绕组f均感生抵制定子直轴电枢反应磁通穿入的自由直流电流和，迫使电枢反应磁通走D和f的漏磁路径，磁导小，对应的定子回路等值电抗小，电流大，此状态称为次暂态状态。

由于D和f均有电阻，和均要衰减，而其中很快衰减到很小，直轴电枢反应磁通可以穿入D，而仅受f的抵制仍走f的漏磁路径，此时磁导有所增加，即定子等值电抗比大，定子电流比小，即所谓暂态状态。

此后，随着逐渐衰减至零，电枢反应磁通最终全部穿入直轴，此时磁导最大，对应的定子电抗为，定子电流为，即为短路稳态状态。

5、同步发电机空载基频交流分量的近似表达式
全电流的近似表达式
6、派克变换
7、派克变换的逆变换
8、同步发电机定子磁链方程
9、转子磁链方程。