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第5章电力系统三相短路的暂态过程■55..11短短路路的的一一般般概概念念■55..22恒恒定定电电势势源源电电路路的的三三相相短短路路■55..33同同步步电电机机突突然然三三相相短短路路的的物物理理过过程程■55..44无无阻阻尼尼同同步步电电机机三三相相短短路路电电流流计计算算■55..55**有有阻阻尼尼同同步步电电机机的的突突然然三三相相短短路路■55..66**强强行行励励磁磁对对短短路路暂暂态态过过程程的的影影响响

■提出短路的基本概念、短路造成的危害以及短路计算的目的；■假设发电机容量为无限大、电压及频率为恒定的条件下,基于磁链守恒原则对电力系统三相短路的暂态过程、短路电流及功率进行分析；■发电机突然发生三相短路的暂态过程；内容提要

一、短路的原因、类型及后果■短路——一切不正常的相与相之间或相与地(对于中性点接地的系统)发生通路的情况。■1.短路的原因:(1)元件损坏(2)气象条件恶化(3)违规操作(4)其他，例如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接5.1短路的一般概念

■电力系统的短路故障也称为横向故障,一相或两相断线的情况为断路故障,也称为纵向故障。■三相短路、两相短路、两相短路接地和单相接地短路■三相短路——对称短路；其他类型的短路——不对称短路■在各种类型的短路中,单相短路占大多数(65%）,两相短路较少,三相短路的机会最少2.短路故障种类

3.短路的危险后果①出现大电流。②系统电压大幅度下降。③发生不对称短路时,不平衡电流能产生足够的磁通在邻近的电路内感应出很大的电动势,这对于架设在高压电力线路附近的通讯线路或铁道讯号系统等会产生严重的影响。④发电厂失去同步,破坏系统稳定,造成大片地区停电——最严重后果。

■采取合理的防雷措施,加强运行维护管理；■线路上安装电抗器。■采用继电保护装置,切除故障设备,保证无故障部分安全运行；■架空线路采用自动重合闸装置；4.预防短路措施:

?二、短路计算的目的??短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算?选择有足够机械稳定度和热稳定度的电气设备,必须以短路电流为依据；?为了合理地配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数；?在设计和选择电气主接线时,依据短路计算结果确定是否需要采取限制短路电流的措施等,造价评估,选择最佳接线方案；?进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响；?确定输电线路发生短路故障对临近通讯线路的干扰,必须进行短路计算。

①短路发生时系统的运行方式②短路的类型和发生地点③短路发生后所采取的措施等?确定计算条件:

5.2恒定电势源电路的三相短路

短路前a相的电势和电流:ia?合闸角“:短路（或合闸）前瞬间电压的相位角。一、短路的暂态过程?式中:

■系统发生三相短路后，f点左半部和右半部仍保持对称。■右半部:i——→0；■左半部:短路前，■短路后，阻抗值从衰减

短路后a相的微分方程式 （5-2）(5-2)解就是短路的全电流:■特解，代表短路电流的强制分量、周期分量、新稳态电流；■齐次方程的一般解，代表短路电流的自由分量、非周期分量。

?短路电流的周期分量短路电流周期分量幅值电路的阻抗角短路全电流（5-3）

?短路电流非周期分量特征方程的根自由分量衰减的时间常数积分常数C,由初始条件决定,即非周期电流的起始值iap0短路全电流（5-4）

①三相短路电流的周期分量是一组对称正弦量；②各相非周期分量不相等。ipb相短路电流的算式:c相短路电流的算式:a相短路电流的算式（5-6）iap

短路暂态过程的相量图iap0ip0i[0]

非周期电流初值的大小同短路发生的时刻有关,即与短路发生时电源电势的初始相角“有关。◆平行；垂直iap0i[0]ip0■

非周期分量有最大初值或零值的情况只可能在一相出现。