西安支通大学《电力系统暂态分析》?10XIANJIAOTONGUNIVERSITY第一章电力系统故障分析的基础知识
1 《电力系统暂态分析》 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安支通大学第一章电力系统故障分析的基础知识TEDXIANJIAOTONGUNIVERSITY本章主要内容：√第一节 故障概述√第二节 标幺制√第三节无限大功率电源供电的三相短路电流分析
2 第一节 故障概述 第二节 标幺制 第三节 无限大功率电源供电的三相短路电流分析 本章主要内容： 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安支通大学第一章电力系统故障分析的基础知识TEOXIANJIAOTONGUNIVERSITY第一节故障概述
3 第一节 故障概述 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安交通大学第一章电力系统故障分析的基础知识1EDRXIANJIAOTONGUNIVERSITY本节主要内容：√1.短路类型V2.短路发生的原因V3.短路故障的危害√4.短路故障分析的内容和目的√5.限制短路故障危害的措施
4 1. 短路类型 2. 短路发生的原因 3. 短路故障的危害 4. 短路故障分析的内容和目的 5. 限制短路故障危害的措施 本节主要内容： 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安支通大学第一章电力系统故障分析的基础知识TRXIANJIAOTONGUNIVERSIT第一节故障概述·在电力系统长期运行过程中由于各种原因总会随机地发生短路断线等故障，其中发生概率最高的是短路故障。因此，故障分析的重点是对短路故障的分析。·所谓短路，是指电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常连接。·短路故障的计算与分析，主要是短路电流的计算和分析。·本章将讨论标么值、无限大功率电源（简称无限大电源）发生三相短路的物理过程及短路电流计算，同时给出短路电流的冲击电流、最大有效值的概念。5
5 第一节 故障概述 • 在电力系统长期运行过程中由于各种原因总会随机地发生短路、 断线等故障，其中发生概率最高的是短路故障。因此，故障分 析的重点是对短路故障的分析。 • 所谓短路，是指电力系统中相与相之间或相与地之间的非正常 连接。 • 短路故障的计算与分析，主要是短路电流的计算和分析。 • 本章将讨论标幺值、无限大功率电源(简称无限大电源)发生三 相短路的物理过程及短路电流计算，同时给出短路电流的冲击 电流、最大有效值的概念。 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安交大学业第一章电力系统故障分析的基础知识TEDRXIANJIAOTONGUNIVERSITY一、短路类型在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路(f(3)）、两相短路(f(2)）、两相短路接地(f(1, 1))、以及单相接地短路(f(1)）。短路类型符号短路种类示意图发生概率f(3)三相短路5%f(2)两相短路10%f(l)65%单相接地短路f(1,1)20%两相接地短路注：发生概率指不同故障种类在所有故障中所占的比例6
6 一、短路类型 在三相系统中，可能发生的短路有：三相短路(f(3))、两相短路 (f(2))、两相短路接地(f(1,1))、以及单相接地短路(f(1))。 第一章 电力系统故障分析的基础知识 短路类型 注：发生概率指不同故障种类在所有故障中所占的比例。 短路种类 示意图 符号 发生概率 两相短路 三相短路 两相接地短路 单相接地短路 (3) f (2) f (1) f (1,1) f 5% 10% 65% 20%
西安支道大溪第一章电力系统故障分析的基础知识10XIANJIAOTONGUNIVERSITY三相短路时系统三相电路仍然是对称的，称为对称短路，其它几种短路均使三相电路不对称，称为不对称短路。虽然三相短路发生的概率最小，但它对电力系统的影响比较严重。三相短路计算将是本章和下一章讨论的重点
7 第一章 电力系统故障分析的基础知识 三相短路时系统三相电路仍然是对称的，称为对称短路， 其它几种短路均使三相电路不对称，称为不对称短路。虽然三 相短路发生的概率最小，但它对电力系统的影响比较严重。 三相短路计算将是本章和下一章讨论的重点
西安支通大学第一章电力系统故障分析的基础知识TRXIANJIAOTONGUNIVERSIT二、短路发生的原因电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的，也有主观的。·终极的原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝缘遭到破坏。·电力系统短路故障大多数发生在架空线部分，架空线路的绝缘子受到雷电过电压而发生闪络，或由于绝缘子表面的污移而在正常工作电压下放电：·鸟兽跨接在裸露的载流部分，引起相间或相对地短路；因大风或在导线上覆冰，引起架空线路杆塔倒塌而短路；·发电机、变压器、电缆等设备中载流部分的绝缘材料在长期使用后损坏。·线路检修后，在未拆除地线的情况下运行人员就对线路送电而发生的误操作，也会引起短路故障。8
8 二、短路发生的原因 • 电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的，也有主观的。 • 终极的原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝 缘遭到破坏。 • 电力系统短路故障大多数发生在架空线部分，架空线路的绝缘 子受到雷电过电压而发生闪络，或由于绝缘子表面的污秽而在 正常工作电压下放电； • 鸟兽跨接在裸露的载流部分，引起相间或相对地短路； • 因大风或在导线上覆冰，引起架空线路杆塔倒塌而短路； • 发电机、变压器、电缆等设备中载流部分的绝缘材料在长期使 用后损坏。 • 线路检修后，在未拆除地线的情况下运行人员就对线路送电而 发生的误操作，也会引起短路故障。 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安支通大学第一章电力系统故障分析的基础知识TDXIANJIAOTONGUNIVERSIT三、短路故障的危害短路电流急剧增加，可能达到额定值的几倍甚至十几倍。·冲击电流引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏，导体间将受到很大的电动力，引起导体或线圈变形以致损坏。·短路将引起电网中的电压降低，将影响用户用电设备的正常工作。·短路改变了电网的正常结构，必然引起系统中功率分布的变化，发电机输出功率也相应地变化。·不对称接地短路所引起的不平衡电流对通信系统干扰，甚至危及通信设备和人身安全。9
9 三、短路故障的危害 • 短路电流急剧增加，可能达到额定值的几倍甚至十几倍。 • 冲击电流引起导体及绝缘的严重发热甚至损坏，导体间将受到 很大的电动力，引起导体或线圈变形以致损坏。 • 短路将引起电网中的电压降低，将影响用户用电设备的正常工 作。 • 短路改变了电网的正常结构，必然引起系统中功率分布的变化， 发电机输出功率也相应地变化。 • 不对称接地短路所引起的不平衡电流对通信系统干扰，甚至危 及通信设备和人身安全。 第一章 电力系统故障分析的基础知识
西安支通大学第一章电力系统故障分析的基础知识TRXIANJIAOTONGUNIVERSIT四、短路故障分析的内容和自的·由于电力系统在运行中总会发生故障，所以在设计和建设电力系统时就必须考虑使系统能够承受并且采取合适的措施减小故障发生后对设备和系统造成的不利影响。·在发电厂、变电所及整个电力系统的设计和运行中，需要合理地选择电气接线、合适地选用配电设备和断路器、正确地设计继电保护以及选择限制短路电流的措施等等，而这些工作都必须以短路故障的计算结果作为依据。10
10 四、短路故障分析的内容和目的 • 由于电力系统在运行中总会发生故障，所以在设计和建设电力 系统时就必须考虑使系统能够承受并且采取合适的措施减小故 障发生后对设备和系统造成的不利影响。 • 在发电厂、变电所及整个电力系统的设计和运行中，需要合理 地选择电气接线、合适地选用配电设备和断路器、正确地设计 继电保护以及选择限制短路电流的措施等等，而这些工作都必 须以短路故障的计算结果作为依据。 第一章 电力系统故障分析的基础知识