电力系统的三相短路的暂态过程.pdf

第五章电力系统三相短路的暂态过程
第五章电力系统的三相短路
的暂态过程
要求:
1 掌握恒定电势源电路三相短路时的短路电流、
短路冲击电流、短路电流最大有效值和短路功
率的计算。
2 掌握无阻尼绕组同步电机三相短路电流计算
(空载和负载)
第五章电力系统三相短路的暂态过程
5-l 短路的一般概念
表5-1 各种短路的示意图和代表符号
短路种类示意图短路代表符号
三相短路 f (3)
f (1,1)
两相短路接地
f (2)
两相短路
单相短路 f (1)
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5-2恒定电势源电路的三相短路
Em sin()ωt + a
ia
R
D L R′ L′
Em sin(ωt + a −120 )
ib
R L
D R′ L′
Em sin(ωt + a +120 )
ic
RLR′ L′
图5-1 简单三相电路短路
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t
ω
•
E m
a
i
[]O ϕ′ϕ
•
I m
••
ip0 iap0
I m − I pm
•
I pm
图5-2 简单三相电路短路时的向量图
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t
a
ϕ•
E m
•
I pm
图5-3 短路电流非周期分量有最大可能值的条件
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i
T
2
i
iim
ip
i
iap0 ap
ipm t
Ta
图5-4 非周期分量有最大可能值时的短路电流波形图
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i
T
iap
iapt
T t T
2 2 t
i p
I pmt
图5-5 短路电流有效值的确定
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小结
1 短路电流
i = I pm sin (ω t + α−ϕ)
+ []I m sin ()α−ϕ′− I pm sin (α−ϕ)exp ()− t T a
2 短路冲击电流
iim = kimI pm = [1+ exp(− Ta )]I pm
发电机电压母线时,k im = 1 .9; 发电厂高压侧母线时,k im = 1 .85 ;
短路发生在其他地点时,kim =。
3 短路电流最大有效值
22 2
IIim =+p [(kim −1) 2Ip ] =Ip 1+2(kim −1)
当冲击系数kim=,Iim=; kim=,Iim=
4 短路功率
3VIav t It
SVta= 3 vIt SI**tt= ==
3VIB B I B
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5-3 同步电机突然三相短路的物理分析
超导体闭合回路磁链守恒原则
i
dψ
+ Ri = 0 L
dt
Li1 +ψ 1 = 0
N
Li1 +ψ 1 =ψ 0
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三、无阻尼绕组同步电机突然三相短路的物理分析
短路前空载 r =0
iidq= = 0
ivff[0] = [0] / rf
ψ q = 0
ψ 0[=ψψdf==dxiadf0]
ψ a =ψα00cos( + ωt)
ψ b =ψα00cos( +−ωt 120°)
ψ c =ψα00cos( ++ωt 120°)