电力系统故障分析 绪论.ppt

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1、电力系统故障分析PowerSystemFaultAnalysis课程要求★培养科研素养：问题建模方法结果结论★了解背景，掌握概念;★加强能力：自学、分析、计算、综合★积极思考，融会贯通。主要内容绪论故障分析的基本知识(第一章）电力系统元件的各序参数和等值电路（第三章）简单不对称故障的分析计算（第四章）不对称故障时电力系统中各电气量值的分布计算（第五章）用计算机计算电力系统故障的方法（第六章）绪论新稳态电压、频率的偏差在允许范围内事故状态运行参数大大偏离正常值电能质量严重变坏正常供电局部或全部遭到破坏正常运行状态稳态Steadystate故障Fault采取特别措施，使系统恢复正常运行继电保护

2、装置自动重合闸安全自动装置负荷增减原动机调整电力系统的运动状态(稳态、暂态）本课程研究的内容:主要研究电力系统中由于故障所引起的电磁暂态过程,研究故障过程中各种电气量的变化特征、计算方法、结果分析等等。短路故障（横向故障）shuntfaults断相故障（纵向故障）seriesfaults复杂故障simultaneousfaults短路故障是电力系统中危害最严重的故障！电力系统故障类型短路的概念：指电力系统正常运行情况以外的一切相与相之间或相与地之间的“短接”。产生的原因：各种形式的过电压；绝缘材料的自然老化、脏污；直接机械损伤等；人员误操作（运行人员带负荷拉刀闸或线路检修后未拆除地线就加电

3、压等）；自然灾害（极端恶劣天气、地震）等。短路故障shuntfaultsshortcircuitfaults短路的种类：Three-phase(3Φ)faultLine-toline(LL)faultSingle-line-to-ground(SLG)faultDouble-line-to-ground(2LG)fault短路的基本现象：电流剧烈增加:额定电流的10-15倍，上万～十几万安培。电压大幅度下降：短路点电压为零。短路的后果：（1）长时间的短路电流会使设备过热而损坏；（2）电压大幅度下降会造成产品报废及设备损坏；（3）产生的不平衡电流会对邻近的通信线路等产生干扰，并危机设备和人

4、身的安全；（4）有可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统稳定，造成大面积停电。莫斯科大停电时间：05年5月25日起因：500/220/110千伏卡希诺变电站110千伏电流互感器爆炸着火，爆炸碎片击中了220千伏的悬挂型绝缘子、母联开关和站内所有开关的压缩空气管道，造成继电保护动作将500千伏和220千伏的母线切除。停电造成的影响：影响人口150万至200万人;停电损失至少10亿美元;损失负荷超过200万千瓦;莫斯科地区5条地铁线停运，受困的地铁有43列，受困人群达两万，整个疏散工作耗时2小时；31个医院的供电受到不同程度的影响，部分心脏病人的启博器无法工作；银行系统也受到波及，由于担心银

5、行系统出现问题，市民争相提取现金；由于失电，引起所有的报警装置鸣叫；百货商场和商业中心的电梯瘫痪，近1万部电梯停运；移动通信系统和互联网瘫痪。2003年8月美加大停电北京时间15日凌晨4点许（美国东部时间14日下午4点），美国纽约市曼哈顿首先发生大面积停电，继而影响到美国东部和加拿大部分地区。发生全城断电的主要城市有纽约、底特律、克利弗兰以及加拿大的多伦多和渥太华。涉及6000多万人、损失数百亿美元。纽约市民：比9.11更可怕！两张卫星照片，分别显示了美国和加拿大部分地区停电前后的夜间光亮强度。断相故障SeriesFaultsopenconductorfaults断相故障：指电力系统一相

6、断开或两相断开的情况。属于不对称性故障。断相种类：一相断开：onelineopen(1LO)二相断开：twolinesopen(2LO)复杂故障simultaneousfaults复杂故障：指在电力系统中的不同地点（两处或两处以上）同时发生不对称故障的情况。又称复故障。ABC物理模拟法：电力系统动态模拟实验室发电机，变压器，电流互感器，电压互感器，线路，负荷，控制系统等研究电力系统暂态过程的方法：可模拟电力系统的各种故障，考察继电保护装置的动作情况数学模拟法：（1)建立数学模型：要求:简单、合理（2）求解数学模型：工具：计算器，计算机（3）结果分析：从物理上加以讨论和解释，是否符合工程实际

7、情况。表示电力系统暂态过程的数学方程式方便解算符合工程计算的实际要求MATLAB是矩阵实验室（MatrixLaboratory）的简称，是美国MathWorks公司出品的商业数学软件，用于算法开发、数据可视化、数据分析以及数值计算的高级技术计算语言和交互式环境.PSCAD/EMTDC：电力系统电磁暂态仿真程序EMTDC（Electro-MagneticTransientprogramforDC）是一个离线的电磁暂态计算程