第一章故障分析的基本知识

信电XYJ-623§1—3无限大功率电源供电的三相短路电流分析与计算2.对外表现：一．无限大功率电源概述1.无限大功率电源：电源送出功率的变化ΔS远小于电源的容量S时，即ΔSS。3.实际中两种近似情况：U、f恒定，内阻必然为零。•供电电源的内阻小于短路回路总阻抗的10%时，则近似为无限大功率电源。•将电源内阻归到外电路中去，则可将其视作无限大功率电源。信电XYJ-623二．短路的暂态过程无限大功率电源供电的三相电路：短路前正常运行：)sin(tUuma)sin(|0||0|tIima222|0|)()(LLRRUImmRRLLtg)(1|0|其中：假定t=0发生短路，则有微分方程为：)sin(tURidtdiLmaaLjRZLjRZiUaa)3(f信电XYJ-623分析求解：强迫电源作用下，回路中必产生的周期电流：)sin()sin(tItZUimmpa222LRZ,1RLtg其中：短路后瞬间（t=0+）这一周期电流值为：)sin(0mpaIi而短路前瞬间（t=0-）的电流值为：)sin(|0||0||0|maIi信电XYJ-623由磁链不变原理可知，回路中必有另外的电流分量以保持短路前后电流的连续性：aTtmmaeIIi)]sin()sin([|0||0|)sin()sin(|0||0|0mmaIIi该电流的衰减常数：RLTa综上所述，a相短路的全电流表达式为：aTtmmmapaaeIItIiii)]sin()sin([)sin(|0||0|因此tteIItIeIIII10010)()()(类比三要素：信电XYJ-623三．短路冲击电流aU|0||0|mImI0ai短路全电流的相量图：冲击电流:短路电流最大可能的瞬时值冲击电流发生的条件:2）相量差与纵轴平行)(|0|mamaII1）相量差有最大可能值)(|0|mamaII因此有：)(90,0,0|0|RLIm信电XYJ-623aTtmmaeItIicos代入全电流表达式，得：波形图如右：由图可见，电流最大瞬时值发生在短路后半周期：IKIKIeeIIiMmMmTTmmMaa2)1(01.001.0式中：)21(,101.0MTMKeKaT/2信电XYJ-623称为冲击系数。短路发生在机压母线时取1.9（iM=2.67I），短路发生在发电厂高压母线上时取1.85，其它地点取1.8（iM=2.55I）四．最大有效值电流dtiiTdtiTITtTttptTtTtt222222)(11任意时刻t的短路电流有效值：取第一个周期内短路电流有效值：2201.02)1(21MMKIiII当KM=1.9时，IM=1.62I，KM=1.8时，IM=1.52I信电XYJ-623五．短路功率（短路容量）短路功率：短路电流有效值同短路处的正常电压的乘积，即：ktnktIUS3讨论：标幺制时短路功率Sk*同短路电流Ik*及电抗x*的关系信电XYJ-623短路前电流短路前周期电流短路后周期电流信电XYJ-623短路后电流短路后全电流短路前周期电流短路后周期电流短路后直流电流信电XYJ-623