8.2.1无限大容量电源
所谓无限大容量电源是指电源的电压幅值和频率在故障短路的 过程中保持恒定。它的数学描述为（标幺值）Em* 1， Z m 0 ，即相 当于一恒压源，从而在短路时电源内部没有过渡过程。
实际上，无论电力系统多大，它的电源容量总是一个确定值， 其内阻抗也不可能为零，外部短路时，外接阻抗减小，电源电压 幅值必然降低，又由于系统平衡状态被破坏，发电机转速要发生 改变，即电源频率要改变。不过当短路点发生在离电源很远的支 路上时，外阻抗相对于电源内阻抗要大得多，系统功率又比电源 容量小得多，这样使电源电压幅值和频率不会发生较大变化。因 此，常将这样的电源近似地认为无限大容量电源。
析以及继电保护的规划设计中，不仅要考虑正常运行情
况，还要考虑系统发生故障时的情况。在设计工作中事 先要进行短路计算，短路计算是电力系统设计的基本计 算之一。短路电流计算结果作为合理选择和校验电器设 备及载流导体，进行热稳定、动稳定校验；确定限制短 路电流措施；合理进行继电保护配置和设计，进行保护 的动作参数整定、灵敏度校验等的重要依据。
本章研究了电力系统三相对称短路的暂 态过程，将暂态过程分为次暂态、暂态和 稳态。首先讲述了无限大容量电源供电的 三相短路，建立三相对称短路的基本概念。 然后对同步发电机的三相对称短路进行了 深入分用计算方法。
《电力系统分析》刘学军主编.机械工业出版社
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第8章电力系统对称故障分析
8.2无限大容量电源供电的三相短路 的分析与计算
8.2.1无限大容量电源 8.2.2三相短路暂态过程分析 8.2.3短路的冲击电流、短路电流的最大有效
值和短路功率
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第8章电力系统对称故障分析
8.5同步发电机暂态分析的简化模型
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第8章电力系统对称故障分析
8.1短路的基本概念
8.1.1短路故障的种类、产生原因及后果
8.1.2短路故障计算的目的和内容
8.1.3限制短路故障的措施
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第8章电力系统对称故障分析
8.1短路的基本概念
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第8章电力系统对称故障分析
2.短路的主要原因
导致短路发生的原因是绝缘受到破坏。引起绝 缘破坏的原因有很多种如电气设备绝缘材料的自 然老化、污秽或机械损伤，雷击引起的过电压， 自然灾害引起的杆塔倒地或断线，鸟兽跨接导线 引起短路，运行人员的误操作等。 运行经验表明，各类短路故障发生几率不同， 其中单相接地发生机会最多，三相短路故障发生 几率最小，但其产生后果是最严重，同时它又是 分析不对称短路故障的基础，因此，重点是研究 三相短路故障。
（2）电压大幅度下降。三相短路时，短路点的电压为零，
短路点附近的电压也明显下降，这将导致用电设备无法正常工作。
如异步电机转速下降甚至停转。
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（3）使电力系统稳定性遭到破坏。电力系统短路
后，发电机输出的电磁功率减少，而原电机输入功率来 不及相应减少，从而出现不平衡功率，将导致发电机转 子加速，有的发电机加速快，有的发电机加速慢，从而 使发电机相互间的角度差越来越大，这可能引起并列运 行的发电机失去同步，破坏系统的稳定性引起大片地区 停电。
（4）在不对称短路时。系统流过不平衡电流在线路
周围产生不平衡磁通。在邻近平行的通信线路中感应出 很高电势产生很大电流，对通信系统短路产生干扰，也 可能对设备和人身造成危险。
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8.1.2故障计算的目的和内容
1.短路计算的目的
在发电厂、变电所以及电力系统的规划设计、运行分
第8章电力系统对称故障分析
8.1.1短路故障的种类、产生原因及后果
1.短路类型 电力系统短路故障类型主要有四种，即三相短 路(K(3))、两相短路(K(2))、单相接地短路(K(1))和两
相接地短路(K(1.1))。三相短路是对称短路，其他三
种短路都是不对称短路。断线故障可分为单相断线 和两相断线，分别简记为O(1)、O(2)。三相断线如同 开断一条支路，一般不作为故障处理。断线又称为 非全相运行，也是一种不对称故障。
第8章电力系统对称故障分析
电力系统分析教材配套课件
第8章 电力系统对称故障分析
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第8章电力系统对称故障分析
第8章 电力系统对称故障分析
8.1短路的基本概念
8.2无限大容量电源供电的三相短路的分 析与计算 8.3同步发电机的三相短路 8.4电力系统三相短路实用计算
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第8章电力系统对称故障分析
2.短路故障计算的内容
短路故障分析的主要内容包括故障后电流的计算、
短路容量的计算、故障后系统中各点电压的计算以及其
他一些分析和计算。 按照暂态过程的规律和特点，以及研究目的不同， 采用合理的假设，将电力系统暂态过程分为“电磁暂态 过程”和“机电暂态过程”分别加以研究。电力系统发
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第8章电力系统对称故障分析
3.短路的危害 （1）电流急剧增大。短路电流比正常工作电流大很多，严
重时可达正常电流的十几倍。大型发电机组出线端三相短路可达几 万安甚至十几万安。这样大的电流将产生巨大冲击力，使电气设备 变形或损坏，同时会大量发热使设备过热而损坏。有时短路点产生 的电弧可能直接烧坏设备。
生短路时，电磁暂态过程的研究，主要研究短路电流和
系统内各点电压变化的情况，而机电暂态过程的研究涉
及功率和转速的变化，主要研究电力系统的稳定性问题。
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8.1.3限制短路故障的措施
电力系统设计和运行时，都要考虑采取适当措施来降 低发生短路故障的概率，例如采用合理的防雷设施、降低 过电压水平、使用完善的配电装置和加强运行维护管理等。 同时，还要减少短路危害的措施。其中，最主要的是 迅 速将发生短路元件从系统中切除，使无故障电网继续运行。 在电力系统设计和维护中，需要合理地选择电气主接 线，恰当选择配电设备和断路器，正确地设计继电保护装 置以及选择限制短路电流的措施。这些必须以短路故障的 计算结果作为依据。