电力系统三相短路的暂态过程只是分享.ppt

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1、电力系统三相短路的暂态过程5.1短路的一般概念短路：是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5.1短路的一般概念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、战争短路的后果产生大电流(上万甚至十几万安培)：发热()，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。干扰以至于破坏系统的稳定运行。5.1短路的一般概念8．14后

2、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5.1短路的一般概念短路的类型三相短路：（symmetricalthree-phasefault）两相短路：（line-to-linefault）5.1短路的一般概念两相短路接地：（doubleline-to-groundfault）单相短路：（singleline-to-groundfault）5.1短路的一般概念各种短路故障发生的概率：5％：4％：8％：83％5.1短路的一般概念三相故

3、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。5.1短路的一般概念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，断路器不能切除短路，可能引起大的事故．是电力系统保护配置的依据；5.2恒定电势源电路的三相短路恒定电势源（无限大电源）：UG=常数、xG=0、ω=常数外电路发生短路（一种扰动）引起的功率改变

4、对电源来说是微不足道多个有限功率电源并联而成的系统可视为无穷大电源5.2恒定电势源电路的三相短路短路的暂态过程如图所示系统发生三相短路后，点左半部和右半部仍保持对称。右半部：逐渐衰减至零；左半部：短路前电流值：短路后阻抗值：5.2恒定电势源电路的三相短路短路电流表达式：周期分量强制分量非周期分量自由分量B、C两相类似5.2恒定电势源电路的三相短路短路电流各分量之间的关系也可以用相量图表示，如图所示：5.2恒定电势源电路的三相短路短路冲击电流短路电流最大可能的瞬时值称为短路冲击电流，以表示。短路冲击电流出现的条件：有最大可能值；

5、在时与时间轴平行。在电感性电路中，符合上述条件的情况是：电路原来处于空载状态，短路恰好发生在短路周期电流取幅值的时刻。5.2恒定电势源电路的三相短路5.2恒定电势源电路的三相短路其电流波形如图所示：由图可见，短路电流的最大瞬时值在短路发生后约半个周期出现。由此，冲击电流的算式为：将代入，得：5.2恒定电势源电路的三相短路短路电流有效值非周期分量有效值：周期分量有效值：短路全电流有效值：短路电流最大有效值：5.2恒定电势源电路的三相短路短路功率短路容量等于短路电流有效值同短路处的正常工作电压的乘积，即：用标幺值表示为：5.2恒定电

6、势源电路的三相短路例题供电系统如图所示，各元件参数如下：线路L长50km，变压器T为，＝10.5，＝110／11；假定供电点电压为106.5kV，保持恒定，当空载运行时变压器低压母线发生三相短路，试计算：短路电流周期分量、冲击电流、短路电流最大有效值及短路容量的有名值。小结短路的暂态过程；故障电流的波形及各种组成分量；短路冲击电流及有效值；短路功率；第三节同步电机突然三相短路的物理分析17-Aug-21定子转子气隙一、同步发电机结构特点5.3同步电机突然三相短路的物理分析多个具磁耦合关系绕组构成，机+电+磁对称稳态运行时，电枢

7、磁势的大小不随时间而变化，在空间以同步速度旋转，它同转子没有相对运动，因此不会在转子绕组中感应电流。突然短路时，定子电流在数值上发生急剧变化，电枢反应磁通也随着变化，并在转子绕组中感应电流，这种电流又反过来影响定子电流的变化。这种定子和转子绕组电流的互相影响就是突然短路暂态过程的特点。二、突然短路暂态过程的特点5.3同步电机突然三相短路的物理分析-----分析方法：磁链守恒原则对任一闭合回路：若回路为超导体，则R=0，便有超导体磁链守恒原则：超导体回路能永久维持磁链不变。合理性：同步电机的各种绕组的电阻相对电抗来说很小，在分析时

8、假定电阻为零，即作为超导体闭合回路来分析。5.3同步电机突然三相短路的物理分析三、超导体闭合回路磁链守恒原则5.3同步电机突然三相短路的物理分析（5）超导体的感应电流设原始磁链加外界磁场感应5.3同步电机突然三相短路的物理分析短路前（空载）四、无阻尼绕组同步电机