电力系统故障分析讲稿.ppt

电力系统故障分析讲稿 第2章 同步电机的基本方程和对称故障分析 学习重点： （1）基本概念、基本方法、park方程的引出与作用； （2）三相短路的计算思路 正常稳态-----park方程时域形式 故障附加状态----- park方程复域形式 时域（拉氏反变换） （3）实用计算 2-1 同步电机的原始方程 原始方程-----根据电机电磁特性直接列写出 来的方程。 关于“理想电机”的假设（教材P37）续） （1）μ=常数，即忽略磁饱和的影响；（线性化） （2）转子关于d轴和q轴分别对称，绕组用集中绕组F、D、Q代替； （3）定子三相绕组空间分布对称，互差120°，绕组用集中绕组a、b、c代替； （4）空载时，转子电流在定子绕组中感应的电势为时间的正弦函数； （5）定、转子具有光滑的表面。 2. 电磁量的规定正方向 2. 电磁量的规定正方向（续） 一、方程形式 （一）电压方程 1. 定子回路，设 矩阵形式 （一）电压方程（续） 2. 转子回路 矩阵形式 （二）磁链方程 设L----自感系数，M---互感系数 （二）磁链方程（续） 设L----自感系数，M---互感系数 矩阵形式，教材P39 (2-8) 分块形式 二、电感系数 （一）定子绕组的自感系数 板书分析，以a相为例 分析结果 （二）定子绕组间的互感系数 同学自己分析，推导出表达式 （课下完成） 结果如下： （三）定、转子绕组间的互感系数 （四）转子绕组的自感系数 电感系数大部分是时间的函数。 原因：定、转子之间存在相对运动。 2－2 坐标变换及dqo系统 一、abc系统及dq0系统的基本规定 （板书坐标示意图） （1）三个坐标轴位于定子三相绕组轴线，互差120?，位于同一平面，静止； （2）可表示abc三相电磁量的瞬时值。 （1）三坐标轴两两垂直，d、q轴旋转，0轴静止； （2）d、q轴可表示转子绕组电磁量的瞬时值。 二、abc与dq0系统的对应关系 （一）通用相量（综合矢量） 定义：在三相系统中，任一电磁量的瞬时值只要平衡，则这一电磁量的瞬时值可用一旋转相量在abc坐标系的三轴上的投影表示。这一旋转相量叫通用相量。 平衡：三相电磁量的瞬时值的代数和为0。 分析，以电流为例 1. 通用相量 与瞬时值 的关系 2. 电机正常稳态时，三相电流对应的通用相量与相电流幅值相等，且以角速度ω正方向旋转。 （二）通用相量的应用 2-3 park方程 一、磁链方程的转换 方程 其中 说明： （1）电感系数均为常数； （2） 的含义；（简单解释） （3）定、转子绕组互感系数不互易。 原因：数学、物理 处理-----适当选基准值，转换为互易 （二）电压方程的转换 只需转换定子方程 转子方程 Park 方程 Park 方程（续） 讨论: （1） -----变压器电势 两相电机模型 三、Park方程的标么制形式 基准值选取原则 保持方程形式不变 使L*=X*，M*=X* 解决参数互易问题，并使 MdF*=MFd*=MdD*=MDd*=Lad*=Xad* MqQ*=MQq*=Laq*=Xaq* Park 方程(标么制形式） 讨论 （1）可解性 12个方程， 电磁量： 16个 讨论（续） （2）一般性:适用于无阻尼绕组电机 方程数变为8个 （3）方程形式与电磁量的规定正方向有关 2-5 运算电抗 2-6 同步电机三相短路暂态过程分析 几点说明 （1）研究的问题：同步电机正常稳态运行时机端发生三相短路，求 的变化规律（全电流） （2）电机状态的处理 正常稳态＋故障附加状态（零初始?） （3）电机维持同步转速 （4）计算思路 abc系统 一、正常稳态计算 设电势的幅值为E，根据2-1节中所规定的各量的正方向可以写出 一、正常稳态计算