文档介绍：第8章电力系统三相短路的暂态过程
本章提示
短路的基本概念
无限大功率电源供电系统的三相短路分析
无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析
计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析
强行励磁对同步电机三相短路的影响
小结
本章提示
提出短路的基本概念、短路造成的危害以及短路计算的目的;
假设发电机容量为无限大、电压及频率为恒定的条件下,对电力系统三相短路的暂态过程、短路电流及功率进行了分析;
实际发电机突然发生三相短路,忽略阻尼绕组,分析其暂态过程;
计及阻尼绕组,分析发电机三相短路的暂态过程。
同步发电机发生三相短路,强行励磁装置对短路暂态过程的影响分析。
短路: 是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中性线)之间的连接。
产生短路故障的主要原因是:电力设备绝缘损坏。
引起绝缘损坏的原因:
各种形式的过电压(如雷击过电压或操作过电压)引起
的绝缘子、绝缘套管表面闪络;
绝缘材料恶化等原因引起绝缘介质击穿;
恶劣的自然条件及鸟兽跨接裸露导体造成短路;
运行人员的误操作等。
短路的基本概念
短路故障分为:
单相接地短路发生的几率达65%左右。
短路故障大多数发生在架空输电线路。
电力系统中在不同地点发生短路,称为多重短路。
三相短路
两相短路
单相接地短路
两相接地短路。
不对称短路
短路的基本概念
对称短路
短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害:
短路回路中的电流大大增加。其热效应会引起导体或其绝缘的损坏;同时电动力效应也可能使导体变形或损坏。
破坏系统的稳定性是短路可能造成的最严重后果。
短路的基本概念
短路还会引起电网中电压降低,结果可能使部分用户的供电受到破坏,用电设备不能正常工作。
不对称短路所引起的不平衡电流,产生不平衡磁通,会在邻近的平行通信线路内感应出电动势,造成对通信系统的干扰,威胁人身和设备安全。
由于短路引起系统中功率分布的变化,发电机输出功率与输入功率不平衡,可能会引起并列运行的发电机失去同步,使系统瓦解,造成大面积停电。
电力系统要采取适当的措施降低短路故障的发生概率,如:
采用合理的防雷设施,加强运行维护管理等。
通过采用继电保护装置,迅速作用于切除故障设备,保证无故障部分的安全运行。
架空线路普遍采用自动重合闸装置,发生短路时断路器迅速跳闸,经一定时间(~1s)断路器自动合闸。
线路上的电抗器,通常也是为限制短路电流而装设的。
短路的基本概念
短路计算目的:
选择有足够电动力稳定和热稳定性的电气设备,
合理的配置继电保护及自动装置,并正确整定其参数。
选择最佳的主接线方案。
进行电力系统暂态稳定的计算。
确定电力线路对邻近通信线路的干扰等,
短路的基本概念
电力系统的短路故障也称为横向故障,因为它是相间或相对地的故障;
一相或两相断线的情况,为断线故障,也称纵向故障。
短路的基本概念
无限大功率电源供电系统的 三相短路分析
无限大功率电源
暂态过程分析
短路电流及短路功率的计算
无限大功率电源是个相对概念。
若电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%,即可以认为电源为无限大电源。
例如,多台发电机并联运行或短路点远离电源等情况,都可以看作无限大功率电源供电的系统。
无限大功率电源:假设电源的容量为无限大,其电压和频率保持恒定,内阻抗为零。
无限大功率电源