电力系统分析第8章ppt课件.ppt

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1、第八章电力系统故障分析与实用计算电力系统分析河北科技大学电气信息学院8/3/20211河北科技大学电气信息学院第八章电力系统故障分析与实用计算8.1无限大容量电源供电的三相短路的分析与计算8.2电力系统三相短路的实用计算8.3电力系统不对称短路的分析计算8.4电力系统非全相运行的分析8/3/20212河北科技大学电气信息学院一、无限大容量电源定义：当电力系统的电源距短路点较远时，由短路而引起的电源送出功率的变化△S=△P+j△Q远小于电源所具有的功率S，即S>>△S，则称该电源为无限大容量电源，记作S=∞。特点：系统的容量为无穷大，内阻抗为零，电源的电压和

2、频率都是恒定不变的常数。通常，当供电电源的内电抗小于短路回路的总电抗10%时，可认为供电电源为无限大容量电源。8.1无限大容量电源供电的三相短路分析与计算说明：无限大功率电源是一个相对概念，真正的无限大功率电源是不存在的。8/3/20213河北科技大学电气信息学院二、无限大容量电源供电的三相短路暂态过程分析图8-1由无限大容量电源供电的三相短路图8-1为一由无限大容量电源供电的三相短路的电路图。单相等值电路图短路前，a相电压和电流分别为8/3/20214河北科技大学电气信息学院短路后，a相电流应满足：解微分方程得：周期分量（强迫分量）非周期分量（自由分量）

3、由于电感中的电流不能突变，因此短路前一瞬间的电流应与短路后一瞬间的电流相等。即则8/3/20215河北科技大学电气信息学院∴用和代替上式中的就可分别得到ib和ic的表达式。三、短路的冲击电流、短路电流的最大有效值和短路功率1.短路的冲击电流在高压电网中，通常电抗远大于电阻，可认为　　　，故分析上式可知，非周期分量电流最大的必备条件是：8/3/20216河北科技大学电气信息学院短路前空载（即）短路瞬间电源电压过零值，即初始相角。因此对应的短路电流的变化曲线如图8-3所示。短路电流的最大瞬时值称为短路冲击电流，用iimp表示。它发生在短路后0.01s。图8-3

4、非周期分量最大时的短路电流波形图8/3/20217河北科技大学电气信息学院其中，　　　　　　——短路电流冲击系数。意味着短路电流非周期分量不衰减当电阻R=0时，当电抗Ｘ=0时，意味着不产生非周期分量1≤Kimp≤2因此在近似计算中，取Kimp=1.8，则8/3/20218河北科技大学电气信息学院2.短路电流的最大有效值任一时刻t的短路电流的有效值由下式决定：当t=0.01s时，It就是短路冲击电流有效值Iimp。当Ksh=1.8时，8/3/20219河北科技大学电气信息学院2.短路功率（短路容量）取，则∴四、无穷大容量电源供电的三相短路电流周期分量有效值的

5、计算例8-1（P179）8/3/202110河北科技大学电气信息学院8.2电力系统三相短路的实用计算同步发电机导磁部分的导磁系数不变（即磁路的饱和、磁滞忽略不计）；同步发电机转子结构对称于纵轴和横轴；定子的三相绕组完全对称；定子三相绕组沿定子做均匀分布；起始次暂态电流是指短路瞬间（t=0）短路电流周期性分量的有效值。一、起始次暂态电流的计算各发电机均用作为其等值电抗，认为。1.计算起始次暂态电流的条件8/3/202111河北科技大学电气信息学院发电机采用次暂态电动势，且认为其在短路瞬间不突变，即假设各发电机电动势同相位。近似计算中可取。短路点以外的负荷可以

6、略去，当短路点附近有大容量电动机时，应计及电动机反馈电流的影响。忽略线路的对地电容和变压器的励磁支路，110kV及以上电网也可将线路电阻忽略。8/3/202112河北科技大学电气信息学院2.起始次暂态电流的精确计算参数计算：选取基准容量SB和基准电压UB=UN，计算系统中各元件的电抗标幺值。作系统短路前瞬间正常运行时的等值网络，并由故障前瞬间正常运行状态，求各发电机的次暂态电动势。按下式计算短路点k的起始次暂态电流：当不计电阻时：或或短路点的过渡阻抗8/3/202113河北科技大学电气信息学院3.起始次暂态电流的近似计算参数计算：选取基准容量SB和基准电压

7、UB=Uav，计算系统中各元件的电抗标幺值。对电动势、电压、负荷的简化：取各发电机的次暂态电动势，或取短路点正常运行电压，略去非短路点负荷，只计短路点大容量电动机的反馈电流。作三相短路等值网络，并进行网络化简。计算短路点k的起始次暂态电流：或8/3/202114河北科技大学电气信息学院二、冲击电流同步发电机的冲击电流：异步电动机（或综合负荷）的冲击电流：例8-2（P166）用精确法和叠加原理两种方法进行计算。考虑异步电动机影响时，短路点的冲击电流：例8-3~例8-5（P169~177）8/3/202115河北科技大学电气信息学院三、电流分布系数和转移电抗若

8、网络中有n个的电动势源，则短路点的总电流为：或当不计电阻时：或转移