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暂态过程

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。

产生短路原因:电气设备载流部分的相间绝缘或向对地绝缘被损坏。

重合闸:当短路发生后断路器迅速断开,是故障部分与系统隔离,经过一定时间再将断路器合上。

电力系统的短路故障有时也称为横向故障,因为它是相对相(或相对地)的故障纵向故障:断线故障短路危害:短路电流增大,热效应,电动力冲击,电网中电压降低,造成大面积停电。

短路类型:三相短路,两相短路,单相接地短路,两相接地短路。

无限的大功率电源:是指电力系统中,电源距离短路点较远时由短路引起的电源输出功率的变化远小于电源的的容量。

无限大功率电源特点:1电源电压和频率保持恒定。

2内阻抗为零判断:若供电电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时,则可认为供电电源为无限大功率电源。

无限大功率电源:基频交流分量不衰减,直流分量衰减。

无论是定子短路电流还是励磁回路电流,在突然短路瞬间均不突变,即三相定子电流均为0,励磁回路电流等于if|0|当短路发生在电感电路中、短路前为空载的情况下直流分量电流最大,若初始相交满足|α-φ|=90°,则一相短路电流的直流分量起始值的绝对值达到最大值,即等于稳态短路电流幅值。

短路冲击电流:短路电流在前述最恶劣短路情况下的最大瞬间值。

冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体的动稳定度派克变换:是一种坐标系数的变换,是将静止的a、b、c坐标系统表示的电磁量转化成与转子一起旋转的d、q两相直角坐标系统和静止的O轴系统的电磁量,变系数微分方程转化成常系数微分方程。

(1)同步发电机在三相突然短路后,短路电流中除了基频交流分量外,还有直流分量和两倍基频交流分量。

(2)短路电流基频交流分量初始幅值很大,经过衰减而到稳定值。

基频交流分量的初始值是由次暂态电动势和次暂态电抗或暂态电动势和暂态电抗决定的。

短路电流稳态值总是由空载电动势稳态值和x d决定的(3)直流分量的衰减规律主要取决于定子电阻和定子的等值电抗。

基频交流分量的衰减规律和转子绕组中直流分量的衰减规律是一致的,后者取决于转子绕组的等值回路。

对于电源:各电源电势同相位Z|0|=1 U i|0|=1 Z ij|0|=0在电网方面作:短路电流计算时一般可以忽略线路对地点燃和变压器的励磁回路,对于电压高于110KV的线路可以忽略电阻,对于电压等级较低的线路近似用阻抗模值Z代替X,综合性负荷非短路点处的负荷完全忽略,只计算短路点出大容量异步电动机的负荷影响短路电流变化规律的主要因素有两个,一个是发电机的类型和参数,另一个是发电机对短路点的电气距离。

影响短路电流变化规律的主要因素:1发电机的类型和参数,2发电合并电源原则:在离短路点甚近的情况下,不同的发电机不宜合并。

一般接在同一母线(非短路点)上的发电机总可以合并成一台等值发电机。

转移阻抗:对于任意复杂的网络,若经过网络化简,消去除电源节点和短路点之间所有的中间节点,得到各电势节点与短路点直接相连的阻抗。

只有当三相电流之和不等于零时才有零序分量。

如果三相系统是三角形接法,或者是没有中性线(包括以地代中性线)的星形接法,三相线电流之和总为零,不可能有零序分量电流。

只有在有中性线的星形接法中才有可能I a+I b+I c=3I a(0),即为三倍零序电流,零序电流必须以中性线作为通路。

三相系统的线电压之和为零,因此,三个不对称的线电压分解成对称分量时,其中总不会有零序分量。

同步发电机对称运行时,只有正序电流存在,相应的电机的参数就是正序参数。

不对称短路时,定子电流也包含有基频交流分量和直流分量。

与三相短路不同,基频交流分量三相不对称,可以分解为正、负、零序分量。

电力系统机电暂态过程的工程技术问题主要是电力系统的稳定性问题。

电力系统的稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到的某种干扰后,能否经过一定的时间后回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。

功角稳定性:静态稳定:电力系统受到小干扰后,不发生非周期性失步,自动恢复到初始运行状态的能力。

暂态稳定:电力系统受到大扰动后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。

通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定。

动态稳定:电力系统受到小的或大的干扰后,在自动调节和控制装置的作用下,保持长过程的运行稳定性的能力。

小干扰法:首先列出描述系统运动的,通常是非线性的微分方程组,然后将它们线性化,得到近似的线性方程组,再根据特征方程式根的性质来判断系统的静态稳定性。

提高暂态稳定性的措施:1故障的快速切除和自动重合闸装置的应用。

2提高发电机输出的电磁功率(对发电机实行强行励磁、电气制动、变压器中性点经小电阻接地)3减小原动机输出的机械功率提高静态稳定性的措施:1采用制动调节励磁装置,2减小元件的电抗(采用分裂导线、提高线路额定电压等级、采用串联电容补偿)3改善系统的结构和采用中间补偿设备。

阻尼功率对振荡的影响:b=0 等幅振荡b>0 衰减振荡b<0自发振荡短路: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。

产生短路原因:电气设备载流部分的相间绝缘或向对地绝缘被损坏。

重合闸:当短路发生后断路器迅速断开,是故障部分与系统隔离,经过一定时间再将断路器合上。

电力系统的短路故障有时也称为横向故障,因为它是相对相(或相对地)的故障纵向故障:断线故障短路危害:短路电流增大,热效应,电动力冲击,电网中电压降低,造成大面积停电。

短路类型:三相短路,两相短路,单相接地短路,两相接地短路。

无限的大功率电源:是指电力系统中,电源距离短路点较远时由短路引起的电源输出功率的变化远小于电源的的容量。

无限大功率电源特点:1电源电压和频率保持恒定。

2内阻抗为零判断:若供电电源的内阻抗小于短路回路总阻抗的10%时,则可认为供电电源为无限大功率电源。

无限大功率电源:基频交流分量不衰减,直流分量衰减。

无论是定子短路电流还是励磁回路电流,在突然短路瞬间均不突变,即三相定子电流均为0,励磁回路电流等于if|0|当短路发生在电感电路中、短路前为空载的情况下直流分量电流最大,若初始相交满足|α-φ|=90°,则一相短路电流的直流分量起始值的绝对值达到最大值,即等于稳态短路电流幅值。

短路冲击电流:短路电流在前述最恶劣短路情况下的最大瞬间值。

冲击电流主要用于检验电气设备和载流导体的动稳定度派克变换:是一种坐标系数的变换,是将静止的a、b、c坐标系统表示的电磁量转化成与转子一起旋转的d、q两相直角坐标系统和静止的O轴系统的电磁量,变系数微分方程转化成常系数微分方程。

(4)同步发电机在三相突然短路后,短路电流中除了基频交流分量外,还有直流分量和两倍基频交流分量。

(5)短路电流基频交流分量初始幅值很大,经过衰减而到稳定值。

基频交流分量的初始值是由次暂态电动势和次暂态电抗或暂态电动势和暂态电抗决定的。

短路电流稳态值总是由空载电动势稳态值和x d决定的(6)直流分量的衰减规律主要取决于定子电阻和定子的等值电抗。

基频交流分量的衰减规律和转子绕组中直流分量的衰减规律是一致的,后者取决于转子绕组的等值回路。

对于电源:各电源电势同相位Z|0|=1 U i|0|=1 Z ij|0|=0在电网方面作:短路电流计算时一般可以忽略线路对地点燃和变压器的励磁回路,对于电压高于110KV的线路可以忽略电阻,对于电压等级较低的线路近似用阻抗模值Z代替X,综合性负荷非短路点处的负荷完全忽略,只计算短路点出大容量异步电动机的负荷影响短路电流变化规律的主要因素有两个,一个是发电机的类型和参数,另一个是发电机对短路点的电气距离。

影响短路电流变化规律的主要因素:1发电机的类型和参数,2发电合并电源原则:在离短路点甚近的情况下,不同的发电机不宜合并。

一般接在同一母线(非短路点)上的发电机总可以合并成一台等值发电机。

转移阻抗:对于任意复杂的网络,若经过网络化简,消去除电源节点和短路点之间所有的中间节点,得到各电势节点与短路点直接相连的阻抗。

只有当三相电流之和不等于零时才有零序分量。

如果三相系统是三角形接法,或者是没有中性线(包括以地代中性线)的星形接法,三相线电流之和总为零,不可能有零序分量电流。

只有在有中性线的星形接法中才有可能I a+I b+I c=3I a(0),即为三倍零序电流,零序电流必须以中性线作为通路。

三相系统的线电压之和为零,因此,三个不对称的线电压分解成对称分量时,其中总不会有零序分量。

同步发电机对称运行时,只有正序电流存在,相应的电机的参数就是正序参数。

不对称短路时,定子电流也包含有基频交流分量和直流分量。

与三相短路不同,基频交流分量三相不对称,可以分解为正、负、零序分量。

电力系统机电暂态过程的工程技术问题主要是电力系统的稳定性问题。

电力系统的稳定性问题就是当系统在某一正常运行状态下受到的某种干扰后,能否经过一定的时间后回到原来的运行状态或者过渡到一个新的稳态运行状态的问题。

功角稳定性:静态稳定:电力系统受到小干扰后,不发生非周期性失步,自动恢复到初始运行状态的能力。

暂态稳定:电力系统受到大扰动后,各同步电机保持同步运行并过渡到新的或恢复到原来稳态运行方式的能力。

通常指保持第一或第二个振荡周期不失步的功角稳定。

动态稳定:电力系统受到小的或大的干扰后,在自动调节和控制装置的作用下,保持长过程的运行稳定性的能力。

小干扰法:首先列出描述系统运动的,通常是非线性的微分方程组,然后将它们线性化,得到近似的线性方程组,再根据特征方程式根的性质来判断系统的静态稳定性。

提高暂态稳定性的措施:1故障的快速切除和自动重合闸装置的应用。

2提高发电机输出的电磁功率(对发电机实行强行励磁、电气制动、变压器中性点经小电阻接地)3减小原动机输出的机械功率提高静态稳定性的措施:1采用制动调节励磁装置,2减小元件的电抗(采用分裂导线、提高线路额定电压等级、采用串联电容补偿)3改善系统的结构和采用中间补偿设备。

阻尼功率对振荡的影响:b=0 等幅振荡b>0 衰减振荡b<0自发振荡。

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