最新电力系统稳态分析基础复习

三相短路 )3(f 对称短路 两相相短路 )

2(f 单相接地短路 )

1(f 不对称短路 两相接地短路 )1,1(f 短路故障也称为横向故障 1.产生短路故障的主要原因是：电力设备绝缘损坏 引起绝缘损坏的原因：

• 1).各种形式的过电压（如雷击过电压或操作过电压）引起 的绝缘子、绝缘套管表面闪络； • 2).绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿；

• 3).恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路； • 4).运行人员的误操作等。 3.故障分类：

一相断线和两相断线 短路故障也称为横向故障 注：1.单相接地短路发生的几率达65%左右。

2.短路故障大多数发生在架空输电线路。

3.电力系统中在不同地点发生短路，称为多重短路。

4.标幺制的优点：

（1）线电压和相电压的标幺值相等； （2）三相功率和单相功率的标幺值相等； （3）能在一定程度上简化计算工作；

（4）计算结果清晰，易于比较电力系统各元件的特性和参数等。 5.暂态分量：（又称自由分量或非周期分量）是按指数规律不断衰减的电流，衰减的速度与时间常数成正比。

结论：① 三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量，其幅值Im 由电源电压幅值及短路回路总阻抗决定，相位彼此互差 1200；

② 各相短路电流的非周期分量具有不同的初始值，并按照指数规律衰减，衰减的时间常数为Ta ③ 非周期分量衰减趋于零，表明暂态过程结束，电路进入新的稳定状态。 6.最大的短路电流瞬时值称为短路冲击电流 7.短路冲击电流出现的条件

a 、短路前电路为空载状态

b 、短路回路的感抗X 远大于电阻R ，即

c 、短路冲击电流，在短路发生后约半个周期， 即 0.01s (设频率为50Hz ）出现。

式中：① KM 称为冲击系数，即冲击电流值相对于故障后周期电流幅值的倍数。 ②其值与时间常数Ta 有关，通常取为1.8~1.9。

8. 短路全电流有效值用来校验设备的热稳定。 9.

短路功率主要用于校验开关的切断能力 10. 各绕组的磁链方程

由此可见，绕组的自感系数以及绕组间的互感系数，大部分是随角度的变化而周期性变化，求解发电机的运行状态十分不便。

)0(900=-=ϕθ，m I 00090≈≈θϕm M m T T m m M I K I e e I I i a a =+=+=-

-)1(01

.001.0I U S av ''=322

)

01.0(2)1(212)2/(-+=+==M m s t at m M K I i I I

限大功率的电源来处理，它的机端电压1*

=U 。即js f x I /1=

19. （简答）运算曲线的计算步骤：1、计算各电源电动势对短路节点间的转移电抗ij

x

2、按发动机额定功率为基准，将ij

x 归算成各电源的计算电抗

3、按时刻 t 和

s

ij x 查运算曲线得到各电源送到短路点 f 的短路电流标么值； 4、求3中各电流有名值)(t I fi ，故∑==n

i fi

f t I

t I 1

)()( 。

注意：⑴ 必要时应作修正计算;

⑵ 为化简计算，可将短路电流变化规律大致相同的发动机合并成等值机以减少

计算工作量;

⑶ 无限大功率母线，由∑

=

x I f

1直接求取。 20.转移阻抗：如果除电动势Ei 以外，其它电动势皆为零，则Ei 与此时f 点的电流 的比值即为该电源与短路点间

的转移阻抗 zif 对于一个含有任意多有限功率电源的线性网络，在某点 f 短路后，短路点电流为： 式中，i

E &——为某电源i 的电动势；if z ——为某电源与短路点间的转移阻抗 21（概念）对称分量法-----就是将一组不对称的三相相量分解为三组对称的三相相量，或者将三组对称的三相相量

合成为一组不对称的三相相量的方法

21.注意：⑴ 对称分量法的实质是叠加原理在电力系统中的应用；

⑵ 只适用于线性系统的分析。

22.

故障网络分解为三个独立的序网：⑴ 正序网 ⑵ 负序网 ⑶ 零序网

正序网：包含发电机的正序电源电势和故障点正序电压分量，网络中通过正序电流，对应的各元件阻抗皆为正序阻

抗；

负序网：只有故障点电压的负序电势，网络中通过负序电流，对应的各元件阻抗为负序阻抗。 零序网：只有故障点电压的零序电势，网络中通过零序电流，对应的各元件阻抗为零序阻抗。

注意：中性线电流为三倍零序电流，故在单相零序网中接入3Zn 的接地阻抗 建立系统的电路模型时，一般可以：⑴ 忽略线路对地电容和变压器的励磁回路; ⑵ 高压电网可以忽略线路电阻;

⑶ 标幺值计算不考虑变压器的实际变比，认为变压器的变比 均为平均额定电

压之比。

23.同步发电机各序磁场：1、正序：与三相对称短路情形相同;

2、零序：在三相绕组中产生大小相同的脉动磁场，不能在转子空间形成旋转磁场，而只

形成各相绕组的漏磁场，从而对转子没有影响;

3、负序：在气隙中产生以同步速与转子旋转方向相反的旋转磁场，它与转子的相对速度

为两倍同步频速，并在转子绕组中感生两倍频交流电流，进而产生两倍基频脉∑∑=∑=+=m j j

n i fi f x

t I t I 111)()(∑

=if

i f

z

E I &&

动磁场，可以分解为两个按不同方向旋转的旋转磁场。

24.

正序等效定则———是指在简单不对称短路的情况下，短路点电流的正序分量与在短路点 f 各相中接入附加

电抗

)(n x

∆而发生三相短路时的电流相等。 故障相电流可以写为：

25.

表5-1 简单短路的1fa I &及)()

(n n M x 、∆

简单不对称短路电流的计算步骤，可以总结为：

⑴ 根据故障类型，做出相应的序网；⑵ 计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗；

⑶ 计算附加电抗；⑷ 计算短路点的正序电流；⑸ 计算短路点的故障相电流； ⑹ 进一步求得其他待求量。 26.

2. Y ，d11接线变压器 ⑴ Y 侧施加正序电压，d 侧电压超前Y 侧电压300 ⑵ 若在Y 侧施加负序电压，d 侧电压滞后于Y 侧电压300 ⑶ d 侧的正序线电流超前Y 侧正序线电流300； ⑷ d 侧的负序线电流落后于Y 侧负序线电流300。

(0)()1()

1()

fa n fa n U

I

j x x ∑∆

=+&&1

)

(fa n f I M I =⎪⎩⎪⎨⎧==-00

302230112j A a j A a e U U e U U &&&&）（⎪⎩⎪⎨

⎧==-0

3022

30114j A a j A a e I I e I I &&&&）（