第一章电力系统故障分析的基本知识

电力系统课件

第一章电力系统故障分析的基 本知识

一、 教学目的

了解电力系统故障的概念、原因及故障所造成的后 果，掌握电力系统中标幺值的计算，分析简单三相 短路中发生突然三相短路的暂态过程。

二、教学要求

1、了解电力系统故障的概念及其分类； 2、熟练掌握电力系统中标幺值的计算方法；

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3、掌握如何分析三相短路的暂态过程三教学重点。

三 教学重点

电力系统中短路的概念，标幺值的计算，突然三相 短路的暂态过程分析。

四 教学难点

电力系统中标幺值的计算，突然三相短路的暂态过 程分析。

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第一节 故障概况

在电力系统的运行过程中，时常会发生故 障，其中大 多数是短路故障（简称短路）。

一、短路的概念及基本类型

1、短路的概念

所谓短路，是指电力系统正常运行情况 以外的相与相 之间或相与地（或中性线）之间的连接。

2、短路的基本类型

在正常运行时，除中性点外，相与相或者相与地之间 是绝缘的。下表1-1给出了三相系统中短路的基本类型。

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表1—1

短路类型

短路类型种类 三相短路 两相短路 单相短路接地 两相短路接地

示意图

f

(3)

符号

f

(2)

f

f

(1)

(1,1)

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二、短路产生的原因

产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝 缘或者相对地绝缘被损坏。例如架空输电线的绝缘 子可能由于受到过电压（例如由雷击引起）而发生 闪络或由于空气的污染使绝缘子表面在正常工作电 压下放电；其他电气设备，发电机、变压器、电缆 线路等的载流备份绝缘材料在运行中损坏；运行人 员在线路检修后未拆除地线就加电压等误操作也会 引起短路故障。

三、短路对电力系统的危害

1、短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危 害 在发生短路时，由于短路对电力系统的正常远行和

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电气设备有很大的危害。在发生短路时，由于电源供 电问路的阻抗减小以及突然短路时的暂态过程，使短 路问路中的短路电流值大大增加，可能超过该问路的 额定电流许多倍。短路点距发电机的电气距离愈近(即 阻抗愈小)，短路电流愈人，例如么发电机端发生短路 时，流过发电机定子回路的短路电流最大瞬时值可达 发电机额定电流的10—15倍。在大容量的系统中短路 电流可达几万甚至几十万安培。短路点的电弧有可能 烧坏电气设备。短路电流通过电气设备导体时，其热 效应会引起导体或其绝缘的损坏。另一方面，导体也 受到很大电动力的冲击，致使导体变形甚至损坏。因 此，各种电气设备应有足够的热稳定度和机械稳定度 (或称动稳定度)，使电气设备在通过最大可能的短路电 流时不致损坏。

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2、短路会引起网络中电压降

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