电力系统分析第六章-新

两相接地短路：单相接地短路：

电力系统运行经验证明，各种短路发生的机率不同，其中单％，两相短路占10％，两相接地故障占％；尽管三相短路三相短路发生的机会最少，但其产生的后果却是最严重的，同时又是分析不对称故障的理论基础

是分析不对称故障的理论基础。6.1 、限制短路电流的措施：

继电保护装置、断路器、自动重合闸、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。

6.1 ⎧⎨⎩m m 0a a =E =I u i ϕ''m

m0222

E I =

, (R +R )+ω(L +L )、三相暂态过程分析：

其中：短路发生前，电路处于稳态：ϕa

-t/T m I sin(ωt +α-)+Ce

，电路仍对称；ϕ-1

ωL

; =tg , C R 由初始条件决定

相短路电流瞬时值满足：

周期分量（稳态分

量）

非周期分量

（暂态分量）

ϕϕm00m C =I sin(α-)-I sin(α-)

6.1 概述

c.三相短路电流波形由于有了直流分量（暂态分量），短路电流曲线便不与时间轴对称，而直流分量曲线本身就是短路电流曲线的对称轴。因此，当已知一短路电流曲线时，可以应用这个性质把直流分量从短路电流曲线中分离出来，即将短路电流曲线的两根包络线间的垂直线等分。

d.非周期分量起始值与短路时刻的α和短路前的稳态运行电流有关；直流分量起始值Iaa 0越大，短路电流瞬时值越大；三当短路发生在电感电路中、短路前为空载（m0

I m

I m

E ϕ

-m0m

I I

，

通过该三相绕组与外电路连接，向系统供电；

转子：有与转子一起旋转的一

轴等效阻尼绕组D 和q 轴等效阻隐极式同步发电机，没有两个阻尼绕组。

的暂态性能有影响。

同步发电机的基本方程和等值电路

同步发电机的基本方程和等值电路

、同步发电机绕组等效电路及原始方程：

同步发电机的基本方程和等值电路

⎛⎫⎛⎫⎫⎛⎫ ⎪ ⎪⎪

⎪ ⎪ ⎪ ⎪

⎪

⎪ ⎪ ⎪⎝

⎝⎭a a b c f D Q ψ-i R 00ψ-i 0R 00ψ0+ψψψ原始方程－－电压方程

ψ=d ψ/dt

6.2 同步发电机的基本方程和等值电路

空载电势、电压及电流的关系，等值电路和相量图。子静止。它可以用一个以同步转速旋转的矢量来表示；如果定子电流用一个同步旋转的通用相量表

示，那么，

与在任何时刻都同相位，而且在数值上成比例，如图所示：

a F I a F I ⎫

⎪⎬⎪

⎭o o c o o c -120)+i cos(α+120)α-120)+i sin(α+120)同步发电机的基本方程和等值电路

设在电流，可用随转子旋转的旋转综合相量表示，即：

、I U ⎫⎪

⎬

⎪⎭d q d q

d q d q I =I +I =i +ji U =U +U =u +ju 同步发电机的基本方程和等值电路

同步发电机的基本方程和等值电路

轴上；因此，发电机电动势只有；q

q

E =jE +

－

I

U

q

E q d E =U +rI +jX I

U

I

d jX I

q

E δrI

d

I q

I d

U q U ）：－

I

⋅

jX

E

⋅

I

⋅

jX

q Q d q d

E =E +j(X -X )I Q q E =U +rI +jX I

d

I d

q

I q

E Q

E I U

rI

()d q d

j X X I -q jX I

δq Q d q d E =E +j(X -X )I Q q E =U +rI +jX I

U

q U d U I

q

I d

I -d d q jI (X X )

q jX I

q

E Q

E δ

ϕ

q

U

q

U d U I

q

I d

I -d d q jI (X X )

q jX I q

E Q

E δ

ϕ

q

∠∠o o

U =10,I =1-32∠+o Q q E =U +jX I =10j0.65取发电机端电压为参考，则

先确定虚构电动势：

U

q U d U I

q

I d

I -d d q jI (X X )

q jX I q

E Q

E δϕ

q

同步发电机稳态运行时的磁通情况：

直轴电枢反应磁通在稳态时将穿过空气隙和转子铁心匝链转子绕组；

磁路大部分为铁心，磁阻较小，则比较大。

ad ψad ψ6.3 同步发电机突然三相短路的物理过程

超导体回路能永久维持磁链不变。）超导体磁链守恒原则的数学描述：

）同步电机的各种绕组的电阻相对电抗来说很小，在分析

时假定电阻为零，即作为超导体闭合回路来分析。

ψ ψ

=0, dt

即＝常数