1、第四章 电力系统故障分析,1,主讲：李辉三峡电力职业学院,2,第四章 电力系统故障分析,第一节 电力系统故障分析概述第二节 无穷大容量电源供电系统三相短路分析第三节 电力系统三相短路的实用计算第四节 简单电力系统不对称故障的分析与计算本章小结,3,第四章 电力系统故障分析,4.1电力系统故障分析概述,4,4.1 电力系统故障分析概述,背景：电力系统运行时常会受到各种扰动，其中故障影响较大故障类型：短路、断线、不同地点同时发生的各种短路和断线其中，绝大多数是短路故障短路定义：电力系统正常运行外的相相之间或相地之间的短接 电力系统在正常运行时，除中性点专门接地外，相与相之间或相与地之间是绝缘的,5
2、,一、短路的类型,6,二、短路的原因,元件的损坏：如绝缘材料的自然、设计、安装及维护不良带来的设备缺陷发展成短路等。气象条件恶化：如雷击造成的闪络放电或者避雷器动作，架空线由于大风或者导线附冰引起的电杆倒塌等。违规操作：例如运行人员带负荷倒刀闸，线路或设备检修后未拆除接地线就加上电压等。其他：如挖沟损伤电缆，鸟兽跨接在裸露的载流部分。,7,三、短路的危害,短路电流大（1015倍）， 短路电流的电动力效应，导体间产生很大机械应力，使导体和支架遭到破坏。短路电流的电弧可能烧坏设备，大多数使设备发热增加，持续时间长时，设备过热会导致损坏。短路时系统电压大幅降低，对用户影响很大，如异步电动机转速下降甚
3、至停转。距离较近功率较大持续时间较长时，并列运行发电机可能会失去同步，造成稳定性破坏，大面积停电。不对称故障引起不平衡磁通，在临近平行通信线路内产生大电势，干扰通信系统。,8,四、短路危害的限制措施,合理地配置继电保护并整定其参数，能迅速动作将短路部分与系统其它部分隔离。装设限流电抗器，在母线上装设母线电抗器，限制短路电流。选择适当的主接线形式和运行方式。如变压器低压侧分裂运行，增大系统阻抗，减少短路电流。采用防雷设施，降低过电压水平。,9,五、短路计算的目的,选择电气设备的依据。例如断路器、互感器、瓷瓶、母线、电缆等（机械稳定度和热稳定度）。合理地配置各种继电保护及自动装置参数的依据。设计和
4、选择发电厂和电力系统主接线依据（确定是否需要采取限制短路电流的措施等）。研究短路对用户工作的影响（暂态稳定计算）。进行故障时及故障后的安全分析。,10,第四章 电力系统故障分析,4.4 简单电力系统不对称 故障的分析与计算,11,对称故障和不对称故障,三相短路对称故障用一相来计算单相接地短路两相短路两项接地短路不对称故障单相断线两相断线对称分量法正序、负序和零序三组对称的三相系统,12,第四章 电力系统故障分析,4.4.1 对称分量法,13,一、对称分量法,分析不对称故障的常用方法正序负序零序正序：幅值相等，相序相差120度；负序：幅值相等，但相序与正序相反；零序：幅值和相位均相同，称零序。,14,一、三个相序的分量合成,数学表达式：可以把一组三个不对称的相量分解为三组对称的分量，即正序、负序和零序。也可把三组对称的相量正序、负序和零序分量合成后形成为一组三个不对称的相量,15,一、对称分量法,由于每一组是对称的，故有下列关系：定义算子因此，有,16,一、对称分量法,用矩阵表示逆矩阵为说明：三个不对称的相量可以唯一地分解成为三组对称的相量(即对称分量)：正序分量、负序分量和零序分量转换为电流或电压,
