电力系统暂态分析：第一章 电力系统故障分析(1).pptx

电力系统故障分析是电力系统暂态分析的重要组成部分，主要研究的是电力系统中出现的异常状况，如短路或断线故障。短路是指非正常情况下相与相或相与地之间的连接，通常由自然灾害、电气操作失误、动植物接触裸露导体、设备绝缘老化等原因引发，其中架空线路是最常见的短路发生部位。短路类型包括三相短路、两相短路、单相接地短路和两相短路接地，每种类型的短路都会对电力系统造成不同程度的危害，如设备损坏、电弧燃烧、电压降低、系统稳定性破坏、电磁干扰等。 短路电流计算是电力系统设计和运行的基础，用于合理配置电气设备、选择断路器、整定保护装置和制定限流措施。短路故障分为横向故障（如短路）和纵向故障（如断线），简单故障指的是单点故障，而复杂故障则涉及两点或更多点的不对称故障。 同步电机作为电力系统中的关键设备，其数学模型是进行故障分析和系统仿真不可或缺的工具。同步电机由定子和转子构成，定子有三相电枢绕组，转子有励磁绕组及阻尼绕组。电机的电磁关系通过电压方程和磁链方程来描述。电压方程考虑了各绕组间的相互作用，磁链方程则反映了磁通与电感的关系。电感系数与磁通和磁阻有关，磁阻受气隙宽度影响，气隙越小，磁阻越小，电感系数越大。 在分析同步电机时，通常假设磁链正方向与绕组轴线一致或相反，并确定电流方向以建立电压方程。定子和转子的电压回路方程分别表示了各自绕组的电磁关系，通过这些方程可以求解电机在不同工况下的性能参数，进一步用于分析故障条件下电机的行为和对整个电力系统的影响。 电力系统故障分析涉及短路的定义、类型、原因、危害以及短路电流计算，而同步电机的数学模型则是分析故障动态过程的关键，帮助工程师理解和预测故障对系统稳定性及设备安全的潜在威胁。通过深入研究这些知识点，能够有效预防和应对电力系统的异常情况，确保电网的稳定运行。