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1、电力系统故障分析基本知识1第1页，本讲稿共34页绪论绪论 故障故障-电力系统的正常连接被破坏。电力系统的正常连接被破坏。-形式：短路、断线（断相）。形式：短路、断线（断相）。-短路的原因、现象与后果短路的原因、现象与后果2第2页，本讲稿共34页绪论绪论 故障分析方法故障分析方法建立数学模型；建立数学模型；求解数学模型；求解数学模型；进行结果分析。进行结果分析。3第3页，本讲稿共34页绪论绪论 故障计算的基本假设故障计算的基本假设磁路的饱和、磁滞忽略不计。磁路的饱和、磁滞忽略不计。除了不对称故障处以外，系统的三相是对称除了不对称故障处以外，系统的三相是对称的。的。各元件的电阻忽略不计。各元件的电
2、阻忽略不计。短路是金属性的。短路是金属性的。4第4页，本讲稿共34页第一章 故障分析的基本知识电力系统各主要元件的等值电路电力系统各主要元件的等值电路标幺制与元件标幺值计算标幺制与元件标幺值计算由无限大功率电源供电的三相短路计算由无限大功率电源供电的三相短路计算5第5页，本讲稿共34页一、主要元件的等值电路正序等值电路，正序等值电路，6第6页，本讲稿共34页1.发电机（F或G）假设条件：发电机转子对称，不计电阻假设条件：发电机转子对称，不计电阻7第7页，本讲稿共34页2.变压器（B或T）假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻8第8页，本讲稿共34页2.三绕组变压器
3、（B或T）假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻假设条件：激磁电抗无穷大，不计电阻9第9页，本讲稿共34页3.输电线路（L）假设条件：不计电阻和分布电容假设条件：不计电阻和分布电容10第10页，本讲稿共34页3.输电线路（L）（分布电容）假设条件：不计电阻假设条件：不计电阻11第11页，本讲稿共34页4.电抗器（DK）假设条件：不计电阻假设条件：不计电阻12第12页，本讲稿共34页4.分裂电抗器（DK）假设条件：不计电阻假设条件：不计电阻13第13页，本讲稿共34页等值网络的建立可举例说明14第14页，本讲稿共34页二、标幺制与元件标幺值计算标幺制标幺制15第15页，本讲稿共34页二、标幺制与元件
4、标幺值计算（续）统一基准值下元件标幺值计算统一基准值下元件标幺值计算 近似计算法近似计算法16第16页，本讲稿共34页具体计算公式17第17页，本讲稿共34页三、由无限大功率电源供电的三相短路由无限大功率电源供电的三相短路无限大功率电源无限大功率电源 条件条件 特征（频率恒定、电压恒定）特征（频率恒定、电压恒定）18第18页，本讲稿共34页（一）过渡过程分析（一）过渡过程分析下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路下图所示为一由无限大功率电源供电的三相对称电路。短路前稳态，设短路前稳态，设则，则，19第19页，本讲稿共34页20第20页，本讲稿共34页其中，其中，21第21页，本讲稿共3
5、4页短路后短路后22第22页，本讲稿共34页解该微分方程，解该微分方程，其中其中A积分常数，也是初值积分常数，也是初值 23第23页，本讲稿共34页根据电感电流短路前后不突变，确定根据电感电流短路前后不突变，确定A值值24第24页，本讲稿共34页短路后全电流表达式短路后全电流表达式25第25页，本讲稿共34页讨论讨论（1）组成）组成-周期分量、非周期分量周期分量、非周期分量（2）波形）波形 关于关于t轴不对称，最大值时刻轴不对称，最大值时刻（3）三相全电流不对称）三相全电流不对称26第26页，本讲稿共34页图1-16 非周期分量有最大可能值时短路电流波形图 27第27页，本讲稿共34页（二）故障特征量计算（二）故障特征量计算1.冲击电流冲击电流 -对于确定的短路点，实际可能出现对于确定的短路点，实际可能出现的最大短路过渡过程电流的最大瞬时值。的最大短路过渡过程电流的最大瞬时值。28第28页，本讲稿共34页29第29页，本讲稿共34页 表达式表达式30第30页，本讲稿共34页式中，式中，称为冲击系数称为冲击系数 31第31页，本讲稿共34页2.2.周期分量有效值计算周期分量有效值计算32第32页，本讲稿共34页2.2.周期分量有效值计算周期分量有效值计算 （续）（续）33第33页，本讲稿共34页 谢谢！谢谢！34第34页，本讲稿共34页