试析电力系统对称故障.ppt

略去定子绕组的电阻，求短路电流的初始值： 拉氏变换 对应短路瞬间的电压增量方程 第三十一页，共七十一页。 求短路电流的初始值： 拉氏变换法 第三十二页，共七十一页。 将正常分量与故障分量相加，得短路电流起始值： 周期分量的起始值 暂态电流 第三十三页，共七十一页。 Review a,b,c系统 d,q,0系统 直流分量和倍频交流分量 基频分量 基频交流分量 直流分量 第三十四页，共七十一页。 合闸角 d轴与a相绕组轴线的夹角 第三十五页，共七十一页。 自由电流的衰减 时间常数的计算原则 原则1）为了维持绕组磁链不变而产生自由电流，如果该自由电流产生的磁势相对于绕组静止，那么这个电流将按照该绕组的时间常数衰减，同时，与该自由电流相依存的电流也按时间常数衰减。 原则2）计算绕组的时间常数，只考虑本绕组的电阻，而忽略其它绕组的电阻。 定子绕组的时间常数Ta； 转子绕组的时间常数T’d 。 第三十六页，共七十一页。 定子绕组的时间常数Ta 对于自由分量ia、if ? 、i2?，其中定子中的电流ia起主导作用，三者按此时定子绕组的时间常数衰减，采用标么值时，L=x。取限制直流分量的电抗 第三十七页，共七十一页。 转子绕组的时间常数T’d 对于自由分量△ifa、i?，转子励磁电流起主导作用，二者按此时励磁绕组的时间常数衰减。 短接（即定子绕组闭合） 励磁绕组自身的时间常数 第三十八页，共七十一页。 计及电阻分析短路电流的衰减过程，以定子a相电流为例： （1）当t=0时短路，电流不突变，满足换路定律； （2）短路前空载， 第三十九页，共七十一页。 短路前空载情况下， 可知： 由向量图 第四十页，共七十一页。 §7. 4 有阻尼绕组同步电机三相短路分析 一、突然短路的物理过程 与有阻尼绕组电机相比相同之处： 定子电流分量：基频分量，直流分量，倍频分量 转子电流分量：基频分量，值流分量 不同之处：因为存在阻尼绕组，突然短路时，为保持磁链不变，阻尼绕组中会感应直流电流。 第四十一页，共七十一页。 一、有阻尼绕组同步电机突然三相短路的物理分析 定子和转子绕组中的各种电流分量及它们之间存在两组对应关系，相互依存。 强制分量 自由分量 定子 稳态短路电流 i∞ 基频交流 △i’ △i”d △i”q 直流、二倍频交流 △iap △i2? 转子 励磁电流 If0 直流 △ifa △iDa △iQa △if? △iD ? △iQ ? -?基频交流+? 第四十二页，共七十一页。 ； d轴方向的磁链平衡等值电路 二、次暂态电势和次暂态电抗 交轴次暂态电势-----不突变 第四十三页，共七十一页。 q轴方向的磁链平衡等值电路 二、次暂态电势和次暂态电抗 直轴次暂态电势-----不突变 第四十四页，共七十一页。 §7. 4 有阻尼绕组同步电机三相短路分析 引入次暂态电势和次暂态电抗以后，同步电机的磁链平衡方程可以改写为 当电机处于稳态或忽略变压器电势时，得定子电势方程： 第四十五页，共七十一页。 定子电势方程相量形式与等值电路 （a）纵轴向 （a）横轴向 第四十六页，共七十一页。 §7. 4 有阻尼绕组同步电机三相短路分析 避免按两个轴向制作等值电路和列写方程，采用等值隐极机处理。 次暂态电抗后电势 第四十七页，共七十一页。 §7. 4 有阻尼绕组同步电机三相短路分析 q d 同步电机对称稳态运行矢量图 第四十八页，共七十一页。 三、自由电流的衰减时间常数 励磁绕组自身的时间常数 定子绕组开路，励磁绕组磁链保持为零（短路），D绕组的时间常数 横向阻尼绕组组自身的时间常数 阻尼绕组的电阻较大 第四十九页，共七十一页。 三、自由电流的衰减时间常数 定子绕组的时间常数： d轴励磁绕组和阻尼绕组的时间常数： q轴阻尼绕组的时间常数： 第五十页，共七十一页。 第七章 电力系统对称故障分析 重点： 1）短路的基本概念； 2）无穷大电源系统三相短路电流的计算， 3）冲击电流及冲击电流出现的条件； 4）同步发电机突然三相短路电流分析计算。 难点： 1）冲击电流出现的条件； 2）同步电机常用暂态参数的意义及其应用 ； 3）短路冲击电流、起始次暂态电流、短路电流的最大有效值的计算方法。 第一页，共七十一页。 §7.1 短路的一般概念 短路---指一切不正常的相与相之间或者相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。 1、 短路的原因 自然因素：雷击；落物 ； 人为因素：绝缘损坏；误操作；检修运行维 护不当。 2、短路类型 三相短路、两相短路、两