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电气工程电力系统故障时波形原理分析培训
2024-01-21
汇报人:AA
目录
引言
电力系统故障类型及原因
故障时波形特性分析
故障诊断方法与技巧
电力系统保护与自动装置在故障诊断中应用
预防性维护与故障诊断策略建议
总结与展望
01
引言
01
02
03
提高电气工程师对电力系统故障波形原理的理解和掌握能力。
深入了解电力系统故障时波形的产生、传播和影响因素。
掌握电力系统故障波形分析的基本方法和工具。
02
03
01
04
设备老化、绝缘损坏、操作失误等。
对电力系统的稳定性、安全性和经济性产生严重影响。
包括短路、开路、接地等故障类型。
及时准确地识别和处理故障,恢复正常运行。
故障类型
故障原因
故障处理
故障影响
02
电力系统故障类型及原因
1
2
3
匝间短路
电机或变压器等电气设备绕组内部匝与匝之间发生短路,通常由绝缘损坏引起。
相间短路
两相或三相之间发生短路,通常由绝缘击穿或外力破坏引起。
单相接地短路
一相导体与地之间发生短路,多由于绝缘老化、树木触碰导线等原因造成。
输电线路或设备内部导线断裂,导致电流无法正常流通,通常由外力破坏、老化等原因造成。
断线故障
电气设备连接处松动或接触不良,导致电阻增大、发热甚至引发火灾,多由于安装质量差、振动等原因造成。
接触不良
雷击接地
工作接地
保护接地
雷电击中输电线路或设备时,电流通过接地装置泄入大地,避免对人员和设备造成伤害。
为保证电力系统正常运行而人为设置的接地,如中性点接地等。
为防止电气设备绝缘损坏时人员遭受触电危险而设置的接地,如设备外壳接地等。
电气设备或线路中流过的电流超过其额定值,导致设备过热、绝缘损坏甚至引发火灾,通常由负载过大、短路等原因引起。
电气设备或线路上出现的电压超过其额定电压,可能导致设备绝缘击穿、损坏甚至引发爆炸,多由于雷击、操作过电压等原因造成。
过电压
过电流
03
故障时波形特性分析
暂态过程
指故障发生瞬间到系统达到新的稳定状态之间的过渡过程。在这个过程中,电气量(如电压、电流)会经历快速变化,波形呈现复杂的振荡和衰减特性。
稳态过程
指在系统达到新的稳定状态后,电气量的变化趋于平缓的过程。在这个过程中,波形特征相对稳定,便于进行故障识别和分析。
故障时电气量的幅值通常会发生变化,如电压降低、电流增大等。
幅值变化
频率偏移
相位差变化
故障可能导致系统频率发生变化,波形频率偏移是故障的重要特征之一。
故障时不同电气量之间的相位关系可能发生变化,相位差的变化有助于判断故障的性质和位置。
03
02
01
波形呈现明显的非对称性,故障相电压降低,非故障相电压升高,电流中出现零序分量。
单相接地故障
波形呈现对称性,故障两相电压相等且降低,电流增大,无零序分量。
两相短路故障
波形呈现严重的对称性破坏,三相电压均降低,电流急剧增大,系统稳定性受到严重威胁。
三相短路故障
04
故障诊断方法与技巧
根据电力系统拓扑结构和故障特征,采用行波法、阻抗法等方法对故障进行定位,确定故障发生的位置。
故障定位方法
结合电力系统运行经验和故障案例,总结归纳出各类故障的典型波形特征,提高故障识别的准确性和效率。
故障识别技巧
利用多源信息融合技术,将不同传感器采集的故障信息进行融合处理,提高故障定位和识别的准确性和可靠性。
多信息融合技术
案例一
01
某变电站主变故障分析。通过波形分析技术,对主变故障前后的电压、电流波形进行采集和处理,提取故障特征并进行分类识别,最终确定故障原因及位置。
案例二
02
某输电线路接地故障分析。利用行波法对接地故障进行定位,并结合波形分析技术对故障波形进行深入分析,准确判断故障性质和原因。
案例三
03
某发电厂机组振动故障分析。通过振动传感器采集机组振动信号,并进行波形分析和特征提取,结合机组运行历史数据和专家经验,对振动故障进行诊断和定位。
05
电力系统保护与自动装置在故障诊断中应用
当线路出现故障,继电保护使断路器跳闸后,自动重合闸装置经短时间间隔后使断路器重新合上。大多数情况下,线路故障为瞬时性故障,断路器跳闸后,故障点绝缘强度恢复,故障消失,重合成功率高。
自动重合闸装置
当工作电源因故障被断开后,能自动而迅速地将备用电源投入工作或将用户切换到备用电源上去,使用户不致于停电的一种装置。
备自投装置
故障录波装置
用于电力系统,可在系统发生故障时,自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况,通过对这些电气量的分析、比较,对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平均有着重要作用。
故障定位系统
利用行波原理或阻抗原理对故障点进行定位,帮助运行人员快速找到故障点并处理故障。
故障诊断专家系统
利用人工智能和专家系统技术,对电力系统故障进
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