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.

11.派克变换就是将a 、b 、c 三相电流、电压及磁链经过某种变换（变换的方法不唯一)转换成另外三组量，即d 轴、q 轴、零轴分量,完成了从a 、b 、c 坐标系到d 、q 、o 坐标系的变换。

12. 定子各相电流中包含有三种分量：基频电流分量、非周期电流分量和倍频电流分量，与无阻尼绕组电机相似,同样满足前面的理论分析.

13.

三相短路时，在强励装置的作用下，电势Eq 增加，发电机的端电压将逐渐恢复.若机端电压恢复到额定值,

)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

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：

∑∑=∑=+=m j j

n i fi

f x

t I t I 111)()(∑

=if

i f z

E I (0)

()1()

1()

fa n fa n U I j x x ∑∆=

+1

)(fa n f I M I =