同步发电机的基本方程.ppt

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1、电力系统电磁暂态分析SDUST绪论电力系统稳态分析电力系统暂态分析电磁暂态（故障分析）机电暂态（稳定分析）课程内容绪论电力系统稳态分析：能够用相量分析需满足的条件：节点电压幅值、频率、相位不随时间变化；线路电流幅值、频率、相位不随时间变化．电力系统的基本概念电网元件的参数及等值电路电力系统潮流计算有功功率与频率调整无功功率与电压调整绪论电力系统电磁暂态分析：电力系统的暂态：从一种稳定运行状态向另一种稳定运行状态的过渡过程；电力系统受到干扰后即进入暂态过程，各电气量会发生变化，严格意义上不能用相量分析！同步发电机的基

2、本方程电力系统三相短路的分析计算对称分量法不对称故障分析与计算绪论暂态过程的分类：波过程：与运行操作（如开关动作）及雷击时的过电压有关，涉及电流、电压波的传播，过程最短暂（us～ms级）――高电压工程（绝缘子设计、放电研究）绪论电磁暂态过程：与短路、断线等故障有关，涉及工频电流、电压幅值随时间的变化，持续时间较波过程长(ms～s)――故障分析绪论机电暂态过程：与系统振荡、稳定性破坏、异步运行等有关，涉及发电机组功率角、转速、系统频率、电压等随时间的变化，过程持续时间较长(s～m)――稳定分析起振拉入同步绪论短路：是

3、指一切不正常的相与相之间或者相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。西北电网330KV短路试验绪论短路的原因元件损坏：绝缘受到污染或自然老化自然原因：风、雨、雪、雷、电、鸟、兽、虫害。人为原因：运行人员误操作(未拆地线合闸、带负荷拉隔离刀闸等)、工程施工、战争纽约停电前后的对比布什发表讲话一脸无奈除了车灯在闪耀外，整个纽约市几乎笼罩在黑暗之中短路的后果产生大电流(上万甚至十几万安培)：发热(I2R)，电磁力(F＝BIL)，损坏设备造成低电压：电器设备无法正常工作，医院、矿山引起危险。当短路发生地点离电源不远而

4、持续时间又较长时，并列运行的发电机可能失去同步，破坏系统运行的稳定性，造成大面积停电，这是短路最严重的后果。发生不对称短路时,三相不平衡电流会在相邻的通讯线路感应出电动势,影响通讯.绪论8．14后果：损失负荷6180万千瓦，5000万居民失去电力供应，美国切机20多台(含9台核电机组)，美加共计切机百余台，估计损失：100亿美元事故统计绪论短路的类型三相短路：（symmetricalthree-phasefault）两相短路：（line-to-linefault）绪论两相短路接地：（doubleline-to-gr

5、oundfault）单相短路：（singleline-to-groundfault）绪论各种短路故障发生的概率绪论三相故障发生的概率小，但是最为严重，对系统的安全稳定运行影响最大。运行经验表明，架空输电线是电力系统中比较薄弱的环节，发生短路的几率最高。f(3)：5％f(2)：4％f(1,1)：8％f(1)：83％绪论短路电流计算的意义是电气设备选择的依据；是网络结构规划、设计的依据；2015年，上海部分500kv母线处短路电流将超过60kA,没有500kV断路器可以切断如此大的短路电流!如果短路电流太大，断路器不能

6、切除短路，可能引起大的事故．是电力系统保护配置的依据；绪论与其它课程的关系电路原理电机学电力系统稳态分析课程特点需具备扎实的基础知识计算较多，作业重要学好本课程的意义专业骨干课程电气工程人员必备：设计（设计部门）保护整定计算（调度，保护）事故分析（运行）绪论考核方式卷面成绩：70%平时成绩：30%考勤、作业、实验教材何仰赞，温增银，电力系统分析（上册）第三版参考书李光琦,电力系统暂态分析刘万顺,电力系统故障分析第三章同步发电机的基本方程SDUST同步发电机的重要性我国电能90％以上来自同步发电机；在今后50年，主

7、要的电能仍将来源于同步发电机。如三峡寿命至少50年电力系统最复杂的元件之一；电磁暂态过程左右了电力系统的电磁暂态过程；同步发电机建模方法非常重要电力工程的大师都必须在电机理论方面有很深的造诣。[高景德(1922~1996)电机过渡过程专家，章名涛(1907～1985）]※第3-1节基本前提SDUST3-1基本前提一、同步发电机的结构有阻尼绕组的凸极式同步发电机定子方面：静止的三相绕组a、b、c；转子方面：与转子一起旋转的一个励磁绕组f、纵轴等效阻尼绕组D和横轴等效阻尼绕组Q。隐极式同步发电机，没有两个阻尼绕组。3-

8、1基本前提3-1基本前提实际电机的定子理想同步发电机的概念(1)定子a、b、c三相绕组在空间互差120°,是完全对称而又相同的三个绕组。(2)电机转子在结构上对纵轴及横轴分别对称。(3)定子、转子铁心同轴且表面光滑(忽略定、转子上的齿槽)，忽略齿谐波；(4)定子绕组沿定子作均匀分布。这样可使定子电流在空气隙中产生正弦分布的磁势，定子绕组与转子绕组间的互感磁通