电力系统分析是电力工程领域的重要组成部分,主要关注电力系统的稳定运行和故障处理。第七章主要讲解的是电力系统故障分析的基本知识,包括短路的一般概念、标幺制的近似计算法以及无穷大功率电源供电的三相短路电流分析。
1. **短路的一般概念**:
- 故障分为简单故障和复杂故障。简单故障通常指单个故障,如单相短路;复杂故障涉及两个或更多故障同时发生。
- 短路是不正常情况下相与相或相与地之间的通路,可能导致设备过热、损坏,甚至引发电压大幅下降。常见的短路类型包括三相短路、二相短路、二相接地短路和单相接地短路。
- 短路的主要原因包括绝缘材料老化、恶劣天气、人为误操作和外部因素(如挖掘、动物接触)等。
2. **短路的危害**:
- 短路会导致电流剧增,使得设备过热,甚至损坏设备。
- 短路会引发电压下降,影响用户供电质量。
- 对于电源附近发生的长时间短路,可能破坏系统稳定性,导致大面积停电。
- 不对称短路产生的不平衡电流可能干扰通信线路。
3. **减少短路危害的措施**:
- 限制短路电流,例如通过添加电抗器。
- 设计快速切除故障的继电保护系统。
- 选择合适的结线方式。
- 正确选择和设计电力设备。
4. **标幺制的近似计算法**:
- 标幺制是一种简化计算的方法,通过设定基准值,将所有参数转换到同一尺度,以便于分析和计算。
- 基本假设包括:以电网平均电压代替元件额定电压,忽略电阻(当电阻远小于电抗时)。
- 在多电压级网络中,可以通过变压器变比归算来建立标幺值等值电路。
5. **无穷大功率电源供电的三相短路电流分析**:
- 无穷大功率电源是理想化的模型,其电压恒定且内阻抗为零,便于分析短路电流。
- 三相短路的暂态过程分析涉及到电路初始稳态的扰动,计算短路电流的变化。
电力系统故障分析对于电力系统的安全稳定运行至关重要,通过短路电流的计算,可以确定电气设备的选型、继电保护的配置和电力系统设计,以确保在故障发生时能够快速有效地恢复系统正常运行。