河海大学电气工程学院：《电气工程基础》课程教学资源（PPT课件）第四章 电力系统故障分析

电能系统基础 河海大学电气工程学院 陈星莺廖迎晨

电能系统基础 河海大学电气工程学院 陈星莺 廖迎晨

第四章电力系统故障分析 4.1电力系统故障分析的目的与内容 4.2三相对称短路的基本分析 4.6三相短路电流周期分量的实用计算 4.7分析不对称故障的基本理论 4.8电力系统元件的不对称参数 4.9简单不对称短路故障时电流与电压的计算

第四章 电力系统故障分析 4.1 电力系统故障分析的目的与内容 4.2 三相对称短路的基本分析 4.6 三相短路电流周期分量的实用计算 4. 7 分析不对称故障的基本理论 4. 8 电力系统元件的不对称参数 4. 9 简单不对称短路故障时电流与电压的计算

4.1电力系统故障分析的目的与内容(1) 1.短路故障: 正常运行情况以外的相与相之间或相对 地之间的连接 2.造成短路的原因: 设备绝缘损坏、恶劣的自然条件、工作 人员误操作和其它原因。 3.短路类型: 三相短路、两相短路、两相接地短路、单 相短路

4.1 电力系统故障分析的目的与内容（１） 1. 短路故障： 正常运行情况以外的相与相之间或相对 地之间的连接。 2. 造成短路的原因： 设备绝缘损坏、恶劣的自然条件、工作 人员误操作和其它原因。 3. 短路类型： 三相短路、两相短路、两相接地短路、单 相短路

4.1电力系统故障分析的目的与内容(2) 4.短路后果: 短路点附近的某些支路流过巨大的短路电流 产生的电动力效应和热效应可能损坏设备; °造成电网电压大幅度下降,使部分用电设备 不能正常工作; 影响系统运行的稳定性; 对通信产生干扰;

4.1 电力系统故障分析的目的与内容（２） 4. 短路后果： ⚫ 短路点附近的某些支路流过巨大的短路电流， 产生的电动力效应和热效应可能损坏设备； ⚫ 造成电网电压大幅度下降，使部分用电设备 不能正常工作； ⚫ 影响系统运行的稳定性； ⚫ 对通信产生干扰；

4.1电力系统故障分析的目的与内容(3) 4、短路电流分析目的: 开关设备的分析与选择; 继电保护的设计与选择 电气主接线方案的比较和选择; 系统稳定性的分析评估:

4.1 电力系统故障分析的目的与内容（３） ４、短路电流分析目的： ⚫ 开关设备的分析与选择； ⚫ 继电保护的设计与选择； ⚫ 电气主接线方案的比较和选择； ⚫ 系统稳定性的分析评估；

4.2三相对称短路的基本分析(1) 1.周期分量电流: 短路后发电机定子回路产生的很大的按工频 变化的电流称为周期分量电流。 i=-√2laos(x+ao 10b 周期分量电流有效值,随转子励磁 绕组与阻尼绕组的时间常数衰减

４.2 三相对称短路的基本分析（１） 1. 周期分量电流： 短路后发电机定子回路产生的很大的按工频 变化的电流称为周期分量电流。 ( ) 0 i act = − 2I actcos t + act I——周期分量电流有效值，随转子励磁 绕组与阻尼绕组的时间常数衰减

4.2三相对称短路的基本分析(2) 2.非周期分量电流 为维持短路后回路磁链不突变,短路后在 发电机定子回路感生的自由分量电流。 Z 314Ra 3.短路全电流: sCt i,+i act

４.2 三相对称短路的基本分析（２） 2. 非周期分量电流 为维持短路后回路磁链不突变，短路后在 发电机定子回路感生的自由分量电流。 Ta t i dct i dcoe − = d d d d a R X R L T 314 = = sct dct act i = i + i 3. 短路全电流：

4.2三相对称短路的基本分析(图) 个出AAA+ 正常状态L 短路状态 稳定状态 图4-1短路电流变化的波形图

４.2 三相对称短路的基本分析（图）

4.2三相对称短路的基本分析(3) 4.同步发电机最严重的短路情况 同步发电机发生最严重短路的条件: 1)短路发生在电动势初始角a为0时。 2)短路回路为纯电感回路。 3)短路前电路为空载。 在上述条件下发生短路时,短路电流非周 期分量的起始值最大,为/m

４.2 三相对称短路的基本分析（３） 4. 同步发电机最严重的短路情况 同步发电机发生最严重短路的条件： 1） 短路发生在电动势初始角 为0时。 2） 短路回路为纯电感回路。 3） 短路前电路为空载。  0 m I 在上述条件下发生短路时，短路电流非周 期分量的起始值最大，为

4.2三相对称短路的基本分析(图) 5、 图4-2同步发电机在最严重情况下,外 部三相短路时,定子电流波形图

４.2 三相对称短路的基本分析（图）