电力系统暂态分析 - 重庆大学电气工程学院.ppt

电力系统暂态分析 周念成 绪论 １、电力系统元件（设备） １）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） 　一次设备 绪论 ２）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） 　二次设备 绪论 ２、电力系统的参数 １）运行参数： U、I、f、P、Q、 　（角速度）、s（角位移） ２）结构参数： Z=r+jx ， Y=g+jb ， 变比ｋ，转动惯量Ｊ ,时间常数T, 放大倍数等 绪论 ３、电力系统运行状态 １）稳态——运行参数稳定 ２）暂态——运行参数时变 绪论 ４、电力系统暂态过程分类 １）电磁暂态过程 　　常量 （时间短，认为不变） 研究短路、断线后的电压、电流的变化 电力系统故障分析 绪论 ２）机电暂态过程 　、s变化 分析发电机组转子运动规律 电力系统的稳定性 绪论 ５、本门课程的重要意义和学习的难度 １）与多门课程相关 高等数学 大学物理 电路原理 电机学 绪论 ２）重要意义 电力系统运行中基本的概念、表现电力系统应用中的枢纽 稳态运行－? 故障分析　设计（设计部门） 　　　　　保护整定计算（调度，保护） 　　　　　事故分析 （运行） 绪论 ６、本课程讲述的主要内容 第一章电力系统故障分析的基础知识 第一节　故障概述 １、短路的定义 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。 主要指绝缘的破坏。 第一节　故障概述 ２、短路的分类 １）按短路的路径划分 ⑴ 三相短路 对称短路（最严重） 第一节　故障概述 ⑵ 两相短路 　 ⑶ 单相短路接地 （最多） 第一节　故障概述 ⑷ 两相短路接地 第一节　故障概述 (2) 0.1s时，bc两相发生短路故障，此时a，b，c相的电流波形如下图所示： 第一节　故障概述 (3) 0.1s时，a发生短路故障，此时a，b，c相的电流波形如下图所示： 第一节　故障概述 (4) 0.1s时，bc两相发生短路接地故障，此时a，b，c相的电流波形如下图 所示： 第一节　故障概述 ２）开关跳闸后，故障因素是否消除 瞬时性（故障）短路 永久性（故障）短路 第一节　故障概述 ３、短路产生的原因 １）外部 雷击、风暴 动物 污染 人为（带地线检修） ２）内部 绝缘老化 第一节　故障概述 ４、短路对电力系统危害 １）短路电路的数量级 机端： 额定电流的10－15倍 大容量系统： 几十、几百（kA） 第一节　故障概述 ２）短路过程中的危害 电气设备动稳定、热稳定受破坏 短路使附近电网电压严重下降（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。 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 第一节　故障概述 ３）短路发生后的影响 未解列的电力系统各部分间失去同步 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 第一节　故障概述 美加8.14大停电 时间：2003年8月14日 事件：美国东北部和加拿大东部联合电网停电 影响范围：美国中西部和东北部大部分地区，以及加拿大安大略省，影响人口约5000万，停电负荷约61800MW。 停电损失 ：美国 40-100亿美元，加拿大 23亿加元 第一节　故障概述 我国2008冰雪灾害引起的电网停电 时间：2008年1月 事件：2008年春节前后冰雪灾害。我国电网系统共有15486条次线路停运，共有8709根110伏以上线路倒塔，共有1563座变电站停运。 停电损失：260亿千瓦时 第一节　故障概述 ５、对短路的处理方法 １）快速故障隔离 ——继电保护装置有选择性地快速切除故障部分 ２）线路开关实施自动重合闸 ３）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 第一节　故障概述 ６、计算短路电流的作用 检验电气设备的动、热稳定度 配置和整定继电保护的依据 稳定计算 第一节　故障概述 ７、其他故障形式 １）断线 ——纵向故障 ２）复杂故障 ——不同地点（两处以上）同时发生不对称故障 第二节　标幺值 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。 第二节　标幺值 一、标幺值的定义 第二节　标幺值 表示方式： 有名值 R、X、Ｚ 单位： 有名值 P、Q、S 单位：MW；Mvar；MVA 第二节　标幺值 标幺值： 第二节　标幺值 二、基准值的选取 三相电路中基准值的选取和约束条件 第二节　标幺值 如果选取的基准值满足 第二节　标幺值