电力系统暂态分析1.ppt

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1、电力系统暂态分析主讲马士英电力系统暂态分析绪论一、电力系统的基本概念二、电力系统运行状态的描述三、电力系统运行状态的分类四、本课程的任务一、电力系统的基本概念1、电力系统由发电机、变压器、线路和负荷组成的网络。它包括通过电气或机械的方法连接在系统中的设备。2、电力系统设备分类（1）电力元件直接用于电能生产、变换、输送分配和消费的设备。如发电机、变压器、输电线路、电动机等。（2）控制元件用来改变系统的运行状态的设备和装置，如ZTL、ZTS和继电保护装置等。二、电力系统运行状态的描述1、运行参量表示电力系统运行状态的物理量称为

2、电力系统的运行参量。具体有电压、电流、功率、频率、功角等。2、系统参数系统的运行参量直接由系统参数决定。系统参数指代表系统元件特性的参数。如电阻、电抗、电导、电纳、变压器变比、时间常数等。系统参数的改变引起运行参量的改变，即改变系统运行状态。三、电力系统运行状态分类1、稳态系统参数不变时，运行参量不变，系统的这种运行状态称为稳态。2、暂态系统参数变化后，电力系统从原来的稳定运行状态过渡到与新的系统参数相对应的稳定运行状态的过渡过程。3、稳态与暂态的相对性电力系统的参数无时无刻不在变化，所以电力系统时刻处于暂态过程中，但如果

3、系统参数变化较小，过渡过程中运行参量的变化很小，就称为稳态；当系统参数变化很大时（如短路时），过渡过程中运行参量变化大，称为暂态。4、暂态过程分类(1）波过程——主要涉及电流、电压波的传播。特点是过渡过程持续时间短，一般为百分之几秒。(2）电磁暂态过程——主要研究短路情况下，电流、电压的变化情况，有时也涉及功角的变化。(3）机电暂态过程——主要研究功率、功角和旋转电机的转速随时间变化的情况。这一过渡过程持续时间最长。四、本课程的任务1、《电力系统稳态分析》——电力系统稳态运行的分析计算2、《电力系统暂态分析》——电力系统电

4、磁暂态过程和机电暂态过程的分析计算（1）电磁暂态过程分析又称为电力系统故障分析；（第一篇）（2）电力系统机电暂态过程分析主要讨论电力系统运行的稳定性，所以又称为电力系统稳定性分析（第二篇）3、《高电压技术》——波过程的分析计算第一篇：电力系统故障分析第一章：电力系统故障分析的基础知识第二章：同步发电机突然三相短路电流分析第三章：三相短路电流的实用计算第四章：对称分量法与电力元件的序阻抗第五章：不对称故障的分析计算第一章：电力系统故障分析的基本知识第一节：电力系统故障概述一、短路1、短路概念一切不正常的相与相或相与地之间的

5、连接称为短路，又叫横向故障。2、短路类型三相短路（5％）、两相短路（10％）、单相接地短路（65％）、两相短路接地（20％）。3、短路原因绝缘损坏、气象条件恶化（雷击、大风、覆冰）、认为事故及其它原因。4、短路的后果1）短路点的电弧高温使设备烧坏；2）短路电流的热效应引起的温度升高加快绝缘老化，甚至烧坏设备；3）短路电流的电动力使设备导体变形或损坏5）使电力系统失去并列运行的稳定性；6）不对称短路时出现的零序电流将对通讯形成干扰；7）不对称短路时出现的负序电流将引起旋转电机转子的附加发热。5、减小短路电流对电力系统危害的措

6、施1）限制短路电流的数值（限流电抗器等）2）限制短路电流存在的时间（继电保护切除故障）6、短路电流计算的意义为（1）主接线、设备选择；（2）运行方式选择；（3）继电保护配置与整定计算提供依据。二、断线故障1、断线故障（纵向故障）的类型1）一相断线2）两相断线2、断线原因1）采用分相断路器的线路发生单相短路时单相跳闸；2）线路一相导线断开。3、断线的影响造成三相不对称，产生负序和零序分量，而负序和零序分量对电气设备和通讯有不良影响。三、复杂故障系统中不同地点同时发生故障称为复杂故障。第二节标幺值一、标幺值的概念及电压、电流、

7、阻抗、导纳、功率的标幺值二、时间、频率及角频率的标幺值第三节：无限大功率电源供电的三相短路电流分析一、无限大电源的概念1、定义电压和频率保持恒定的电源称为无限大功率电源。1）当电源的功率无限大时，外电路发生短路（一种扰动）或其他扰动引起的功率改变相对于电源来说微不足道，因而电源的频率（对应于同步发电机的转速）保持恒定。2）无限大功率电源可以看作由无限个有限功率电源并联而成，根据戴维南定理其等效内阻抗为无限个有限内阻抗的并联值，显然为零。由于内阻抗为零，所以当负荷变化时，其端电压总保持不变。2、无限大功率电源的相对性实际工作

8、中，理想的无限大功率电源是不存在的，但当电源的内阻抗远远小于外电路的阻抗时，负荷的变化对电源端电压和频率的影响很小，可以视为不变，所以此时的实际有限容量电源就可以视为无限大功率电源。通常当电源内阻抗占短路回路总阻抗的比例小于10%时，就可以认为该电源为无限大功率电源。二、无限大功率电源供电的三相短路暂