电力系统暂态分析--电力系统元件设备ppt 78

1、电力系统暂态分析来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载绪论n 、电力系统元件（设备）n ）电力元件对电能进行生产、变换、输送和分配、消费（大功率的负荷电流通过的电气部分）n 一次设备来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n ）控制元件改变系统的运行状态（对一次设备的测量、调节和控制）n 二次设备n 、电力系统的参数n ）运行参数：n U、I、f、P、Q、n （角速度）、S（角位移）n ）结构参数：n Z=R+jX, Y=g+jb , 变比，转动惯量n 、电力系统运行状态n ）稳态运行参数稳定n ）暂态运行参数时变n 、电力系统暂态过程分类n ）电磁暂态过程n 常量n

2、 研究短路、断线后的电压、电流的变化n 电力系统故障分析n ）机电暂态过程n 、S变化n 分析发电机组转子运动规律n 电力系统的稳定性n 、本门课程的重要意义和学习的难度n ）与多门课程相关n 高等数学n 大学物理n 电路原理n 电机学n ）重要意义n *电力系统运行中基本的概念、表现n *电力系统应用中枢纽n 稳态运行n 故障分析设计（设计部门）n 保护整定计算（调度，保护）n 事故分析 （运行）n 、本课程讲述的主要内容电力系统故障分析的基础知识第一章来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载第一节故障概述n 、短路的定义n 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

3、性线）之间的连接。n 主要指绝缘的破坏。来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n 、短路的分类n ）按短路的路径划分n 三相短路n f（3）对称短路n 两相短路f（2）n 单相短路接地 f（1）n 两相短路接地f（1，1）n ）开关跳闸后，故障因素是否消除n 瞬时性（故障）短路n 永久性（故障）短路n 、短路产生的原因n ）外部n 雷击、风暴n 动物n 污染n 人为（带地线检修） ）内部绝缘老化n 、短路对电力系统n ）短路电路的数量级n 机端：额定电流的1015倍n 大容量系统： 几十；几百（KA）n ）短路过程中的n 电气设备动稳定、热稳定受破坏n 短路使附近电网电压严重下降

4、（P4图1- 1），引起负荷运行稳定性破坏电动机停转，发电机加速。n 不对称短路所引起的不平衡电流产生的不平衡磁通，干扰通讯系统n ）短路发生后的影响n 未解列的电力系统各部分间失去同步n 解裂后的电力系统，送端功率过剩f上升，受端功率不足f下降n 、对短路的处理方法n ）快速故障隔离n 继电保护装置有选择性地快速切除故障部分n ）线路开关实施自动重合闸n ）其他安全自动装置 如低周减载、低压减载装置 保持系统稳定n 、计算短路电流的作用n 检验电气设备的动、热稳定度n 配置和整定继电保护的依据n 稳定计算n 、其他故障形式n ）断线纵向故障n ）复杂故障不同地点（两处以上） 同时发生不对称故

5、障第二节标幺值n 标幺制中各种物理量都用标幺值（即相对值）来表示，使运算步骤简单，数值简明便于分析。来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n 一、标幺值的定义n 表示方式：n 有名值 R、X、单位： n P、Q、Sn 单位：MW；Mvar；MVAn 标幺值：n 二、基准值的选取n 三相电路中基准值的选取和约束条件n 如果选取的基准值满足n 通常取 、 n为基准n 将（1）式变成标么值表示：n 在标幺制中三相电路的关系式类似于单相电路n 三、不同基准值改变时标幺值的换算n 、换算关系n 在 、 、 、 下n 已知 、n 求：在 、 、 、 下n 标么值、n 对电压：n 、电力系统元

6、件阻抗标幺值的给出方式：n ）发电机，n 在,下n ）变压器n 在, 下，n ）电抗器n 在 ,下，n ）输电线第二节标幺值n 四、由变压器联结的不同电压等级的各元件参数、标幺值及短路电流的计算n , 电抗各值（含变压器电抗在内）来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载第二节标幺值n 1、计算特性n ）n ） 计算某段电流时，应将电源电压和其他段阻抗向该段计算来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n 、计算步骤n ）选待计算电流段为基本段。（如段）n ）取,（如）n ）将电源电压和各段之间阻抗向基本段归算n ）以为基准计算电源电压及阻抗标么值。第二节标幺值来自 www

7、. 2238.cn 中国最大的资料库下载第二节标幺值n 直接更换电压基准实现归算。则：来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n ）基本段电流标幺值n ）基本段电流有名值）其他段电流可记为：n 、简化计算（值精确）n ）概念简化n 不指定基本段n 按变压器变比确定各段的基准电压和基准电流n 全网容量基准统一n ）计算步骤n 取统一的基准变量（一般取100MVA）n 任取一段基准电压（）,按变比计算其他各段的基准电压（）和基准电流（）n 以各段基准电压计算各段元件阻抗标幺值n 用总阻抗标么值计算公用电流标幺值n 以各段基准电流计算各段电流有名值n ）变压器的有名电抗与标么电抗n 2个

8、有名电抗（由于向两侧归算）nn 1个标幺电抗n 、近似计算n ）近似计算的假定n 变压器额定电压取为该侧电网平均电压n 实质：升降压变均取主抽头为1.05n ）简化的作用n 取一段电压基准为该电网平均电压， 则其他各段电压基准值均为本段电网平均 电 压 （1.05* ）n 变压器标么值仅有容量归算n 变压器标么值仅有容量归算第二节标幺值n 五、的一般取法及标幺值计算n 一般 频率基准n 角频率基准n 由来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载第二节标幺值n 电感：n 磁链：来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n 时间：n 为保持：nn 同步电机转子转动一个弧度电角度

9、所需的时间n 同理：n 电势的另一基准为保持：n 应取第三节无穷大电源供电的RL电路三相短路电流n 一、无穷大电源来自 www. 2238.cn 中国最大的资料库下载n 近似：源是没有的真正的无穷大电n 二、三相短路电流的暂态过程n 1、电路参数的变化ua=Umsin(t+)iaRLRLn 短路前：n 短路后：nn 、短路的初始条件（以A相为例）n 短路发生时记t=0, 的初相角为 n A相电压n 短路前瞬间：n 3、短路后电流n A相电压方程（线性非齐次常微分方程）：n 其解为n 稳态短路电流自由分量n 交流分量/周期分量直流分量/非周期分量n 含有电感L,电流不能突变：iaipaipa0t

10、n 短路电流由周期分量和非周期分量组成， 较大的周期分量是因电源电势作用于较 小的回路阻抗而产生，非周期分量是回 路电感中原储存的磁场能量释放而产生， 其按回路的时间常数衰减，n 状态突然变化瞬间，电感中合成磁链不突变。(p13)ipa0ipa0= -ia0n 三、标准短路电流及其特征值n 1、标准短路电流n 1)空载下短路电流n 2)当n 、特征值n ）周期分量的有效值n ）冲击电流 （用于检验电气设备和载流导体的动稳定度）n 短路冲击电流：在最恶劣短路情况下的短路电流的最大瞬时值。n 对于G、T、L：xR，n 最恶劣的情况为：Im|0|=0,=0n 即空载运行，电压过零瞬间n 冲击电流出现在短路发生后1/2周期，f=50Hz, t=0.01s，即有iMia0tT/2iip0第三节无穷大电源供电的RL电路三相短路电流n 冲击系数n 冲击电流对周期电流幅值的倍数（12）n 实用中，取1.8对变压器高压侧