电力系统故障分析课件.pdf

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1、电力系统故障分析PowerSystemFaultAnalysis课课程程要要求求★按时上课，认真听讲，完成作业；★了解背景，掌握概念★培养科研素养：问题建模方法结果结论★加强能力：自学、分析、计算、综合★积极思考，融会贯通。主主要要内内容容•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）绪绪论论本课程研究的内容:主要研究电力系统中由于故障所引起的电磁暂态过程，搞清楚暂态发生的原因、发展过程及后果，从而为预防及消除

2、电力系统的故障准备必要的理论知识。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。绪绪论论涉及的基本概念：1.电力系统运动状态2.电力系统暂态过程3.电力系统的故障类型5.研究电力系统暂态过程的方法6.电力系统故障计算的基本假设1.电力系统的运动状态正常运行状态稳态新稳态Steadystate电压、频率的偏差在允许范围内故障负荷增减Fault原动机调整事故状态采取特别措施，运行参数大大偏离正常值使系统恢复正常运行电能质量严重变坏继电保护装置正常供电局部或全部自动重合闸遭到破坏安全自动装置2.电力系统暂态过程什么是暂态（transient)？当系统受到某种扰动时，功率

3、平衡被打破，系统的运动状态也随之发生了变化。由于系统中包含有惯性元件，运动状态的变化不可能瞬时完成，而必须经历一个过渡状态，这种过渡状态就称为暂态。2.电力系统暂态过程什么是电磁暂态？(electromagnetictransient)在暂态过程刚开始的一段时间内，系统中的发电机以及其它转动机械的转速由于惯性作用还来不及变化，暂态过程主要的决定于各元件的电磁参数，这一阶段称为电磁暂态。2.电力系统暂态过程什么是机电暂态？随着暂态过程的发展，导致发电机转速发生了变化，暂态过程的情况将不仅与电磁参数有关，而且还和转动机械的转速、角位移有关，这一阶段称为机电暂态过程。3.电力系统

4、故障故障类型•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shuntfaultsshortcircuitfaults•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；运行人员带负荷拉刀闸或线路检修后未拆除地线就加电压等误操作；鸟兽跨接在裸露的载流部分以及自然灾害等。短路的种类：(3)KThree-phase(3Φ)fault(2)KLine-toline(LL)fault(1

5、)KSingle-line-to-ground(SLG)fault(1,1)KDouble-line-to-ground(2LG)fault•短路的基本现象：电流剧烈增加，电压大幅度下降。•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

6、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;断电导致了街头出现极大的混乱，共造成莫斯科地区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。断相故障Se

7、riesFaultsopenconductorfaults•断相故障：指电力系统一相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。ABC5.研究电力系统暂态过程的方法：•物理模拟法表示电力系统暂态动态模拟实验室过程的数学方程式•数学模拟法：（1)建立数学模型：方便解算要求:简单、合理（2）求解