电力系统分析 教学课件 作者 孙秋野_ 电力系统分析第七章.ppt

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1、第七章序阻抗与故障NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障7.1短路的原因、类型及后果短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。7.1.1短路的原因：⑴元件损坏如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.⑵气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障⑶违规操作如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.⑷其他原因如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等

2、.7.1.2三相系统中短路的类型⑴基本形式:—三相短路；—两相短路；—单相接地短路；—两相接地短路；NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路；不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。7.1.3短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。短路的危险后果一般有以下几个方面。（1）电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多

3、倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障（2）发热短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。（3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备.（4）电压大幅下降，对用户影响很大.（5）如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。这是短路故障的最严重后果。（6）不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障7.2计算短路

4、电流的目的及步骤7.2.1计算短路电流的目的计算短路电流的目的是为了限制短路的危害和缩小故障的影响范围。在变电所和供电系统的设计和运行中，基于如下用途必须进行短路电流计算：（1）选择电气设备和载流导体，必须用短路电流校验其热稳定性和动稳定性。（2）选择和整定继电保护装置，使之能正确地切除短路故障。（3）确定合理的主接线方案、运行方式及限流措施。NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障7.2.2短路计算的简化假设a、不考虑发电机间的摇摆现象，认为所有发电机电势的相位都相同；b、不考虑磁路饱和，认为短路回路各元件的电抗为常数；c、不考虑发电机转子

5、的不对称性，用来代表。认为,即认为短路前发电机是空载的；d、不考虑线路对地电容、变压器的励磁支路和高压电网中的电阻，认为等值电路中只有各元件的电抗。<

6、同运行方式，取最严重的。NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障2．画等值电路，计算参数；分别画各段路点对应的等值电路。NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障3．网络化简，分别求出短路点至各等值电源点之间的总电抗。⑴.星—角变换公式角—星变换公式NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障⑵.等值电源归算同类型且至短路点的电气距离大致相等的电源可归并；至短路点距离较远的同类型或不同类型的电源可归并；直接连于短路点上的同类型发电机可归并；7.3供配电系统三相短路电流计算7.3.1“无限大”电力系统1.定

7、义：系统的容量∞,系统的内阻抗（）2.“无限大”电力系统特点：外电路电流变动时，其端口电压不变。3.若系统阻抗不超过短路回路总阻抗的15%，则系统看作“无限大系统”。实用计算中，将配电网中的系统母线看作无限大容量系统等值电源内阻抗NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障7.3.2供配电系统三相短路电流计算1.三相短路电流1）则：＝其中：—短路时电源电压相位角(合闸相位角)—稳态分量，周期分量—暂态分量，非周期分量NortheasternUniversity第七章序阻抗与故障2）的有效值2.冲击短路电流（短路电流最大瞬时值）当时，短路瞬间最大，

8、则也最大又