电能系统基础
河海大学电气工程学院
陈星莺 廖迎晨
第四章 电力系统故障分析
4.1 电力系统故障分析的目的与内容
4.2 三相对称短路的基本分析
4.6 三相短路电流周期分量的实用计算
4,7 分析不对称故障的基本理论
4,8 电力系统元件的不对称参数
4,9 简单不对称短路故障时电流与电压的计算
4.1 电力系统故障分析的目的与内容（１）
1,短路故障：
正常运行情况以外的相与相之间或相对
地之间的连接 。
2,造成短路的原因：
设备绝缘损坏, 恶劣的自然条件, 工作
人员误操作和其它原因 。
3,短路类型：
三相短路, 两相短路, 两相接地短路, 单
相短路 。
4.1 电力系统故障分析的目的与内容（２）
4,短路后果：
? 短路点附近的某些支路流过巨大的短路电流,
产生的电动力效应和热效应可能损坏设备；
? 造成电网电压大幅度下降, 使部分用电设备
不能正常工作；
? 影响系统运行的稳定性；
? 对通信产生干扰；
4.1 电力系统故障分析的目的与内容（３）
４, 短路电流分析目的：
? 开关设备的分析与选择；
? 继电保护的设计与选择；
? 电气主接线方案的比较和选择；
? 系统稳定性的分析评估；
４,2 三相对称短路的基本分析 （１）
1,周期分量电流：
短路后发电机定子回路产生的很大的按工频
变化的电流称为周期分量电流 。
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act I—— 周期分量电流有效值, 随转子励磁
绕组与阻尼绕组的时间常数衰减 。
４,2 三相对称短路的基本分析 （２）
2,非周期分量电流
为维持短路后回路磁链不突变, 短路后在
发电机定子回路感生的自由分量电流 。
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3,短路全电流：
４,2 三相对称短路的基本分析 （图）
４,2 三相对称短路的基本分析 （３）
4,同步发电机最严重的短路情况
同步发电机发生最严重短路的条件：
1） 短路发生在电动势初始角 为 0时 。
2） 短路回路为纯电感回路 。
3） 短路前电路为空载 。
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在上述条件下发生短路时, 短路电流非周
期分量的起始值最大, 为 。
４,2 三相对称短路的基本分析 （图）
４,2 三相对称短路的基本分析 （４）
冲击电流：在上述情况下发生短路, 并在
短路后半个周期 （ ｔ＝ 0.01ｓ ） 时, 短路电流
的最大瞬时值 。
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冲击电流：
４,2 三相对称短路的基本分析 （５）