【正文】 39。39。qE39。 39。39。39。 ) V c o s δ x x V+ e e c o s ( ω t+ δ )x x 39。(Park)1 變換 53 55 有阻尼繞組同步電機(jī)的突然三相短路 三、短路電流分析 ——負(fù)載短路 (3) 繞組全電流 —— 轉(zhuǎn)子電流 ????????????????ddata d a D [ 0 ] 0 d d [ 0 ] 0 T39。 d xV 11 + +2 x 39。 39。39。 ( 39。39。 = = σ x+1 1 1 xx++x x xd σ a σ a e q a dad σ f σ D1x 39。 x? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?? ? ? ?dattd d [ 0 ] 0 d d [ 0 ]T 39。 i = x 39。 xT=ω r ( x 39。 x? ? ? ?dad d q0 d d q0 t T 39。 x x 39。 E x E39。 x注意： ψq0=0 → 定子基頻電流 q軸分量 =0 35 54 二、不計(jì)衰減時(shí)的短路電流 定子 iap、 i2ω、 轉(zhuǎn)子 Δ ifω xσ fxσ axa d↑xa qxσ afωΔi↑d qωidωψ qωψt = 0 磁 平 衡 等 值 電 路令： ψ f=0、 ψa= ψa0(b、 c類似 ) 0 0 00 0 00 0 0c o sc o s ( 1 2 0 )c o s ( 1 2 0 )abc? ? ?? ? ?? ? ?? ?????????00 sinddqqc os tt??? ? ? ?? ? ? ??? ????????????a d f ω dd ω d ω 0ff ω a d d ωqq ω q ω 0x Δ i x i = ψ = ψ c o s ω tx Δ i x i = 0x i = φ = ψ s i n ω t? ??? ? ????? ?????? ?????q0d ω 0d ωd d dq0ad d df ω d ωf ad dq ω q00q ωq q qEψ ψi = = c os ω t = c os ω tx x xE39。 39。39。 解釋了定子的直流和倍頻分量的機(jī)理。 ψd = ψ0假 設(shè) ： ia [ 0 ]= ib [ 0 ]= ic [ 0 ]= 0a?b?0?c??ab cαωt = 00 0 00 0 00 0 0c o sc o s ( 1 2 0 )c o s ( 1 2 0 )abc? ? ?? ? ?? ? ?? ???? ???? ?26 三、無阻尼繞組的 G的 f(3) 物理分析 t = 0 f( 3 ), 磁 鏈 不 突 變0 0 00 0 00 0 0c o s ( )c o s ( 1 2 0 )c o s ( 1 2 0 )aabbccttt? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ?? ? ? ? ??? ? ? ? ? ??? ? ? ? ??定子iωia pi2 ω轉(zhuǎn) 子if aif ω定子各繞組磁鏈 基頻周期 ！ 27 (1).同步頻率的交流（ 基頻電流 ），共同產(chǎn)生同步 旋轉(zhuǎn)的磁勢(shì) Fa，作用于定子繞組產(chǎn)生交變磁鏈 → 抵消轉(zhuǎn)子主磁場(chǎng)對(duì)定子各繞組產(chǎn)生的交變磁鏈； (3).轉(zhuǎn)子 dd軸和 qq軸不同，只有在恒定磁勢(shì)上增加一適應(yīng)磁阻變化的，有兩倍頻率的交變分量（ 倍頻電流 ），與直流分量共同作用 維持初值不變 。 突然短路時(shí)： 定子電流急劇變化，電樞反應(yīng)磁通隨著變化，并在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電流 → 反過來影響定子電流的變化。LLLL)3(fRRaibici11 0()()LLa r c t gRR??? ??? ????0 2 2 2( ) ( )mm mEIIR R L L?????? ? ?上圖所示的三相短路，短路發(fā)生前，電路處于穩(wěn)態(tài)，其 a 相的電流表達(dá)式為 s i n ( )mi I t? ? ? ?? ? ? 右邊回路中，電流將從短路發(fā)生瞬間的值不斷衰減，一直到磁場(chǎng)中儲(chǔ)存的能量全部變?yōu)殡娮柚兴牡臒崮埽娏骷此p為零。 10 52 無限大功率電源供電系統(tǒng)的三相短路分析 二、 暫態(tài)過程分析 ??ame E sin( ω t α )0bme = E s i n ( ω t+ α 1 2 0 )? 0cme = E s i n ( ω t+ α 1 2 0 )當(dāng)在 f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)，電路被分成兩個(gè)獨(dú)立的回路。 注意： 短路是嚴(yán)重故障，可能對(duì)電力系統(tǒng)及設(shè)備造成嚴(yán)重破壞！與之比較 斷相故障相對(duì)輕微； 短路分析是故障分析的重點(diǎn)！ 故障簡(jiǎn)單故障復(fù)雜故障 ： 2 或多出同時(shí)發(fā)生簡(jiǎn)單故障短路 ： 相 相 、 相 地 絕緣破壞而短接而形成通路斷線 ： 一相 、 或兩相斷開( 斷相 )縱 向 故 障 橫 向 故 障3 短路類型 符號(hào) 示意圖 特點(diǎn) 三相短路 f (3) 對(duì)稱 故障 兩相短路 f (2) 非對(duì)稱 故障 兩相 接地短路 f (1,1) 非對(duì)稱 故障 單相 接地短路 f (1) 非對(duì)稱 故障 51 短路的一般概念 一、短路原因、類型及后果② 短路的類型 4 51 短路的一般概念 一、短路原因、類型及后果 ③ 短路的類型 ——注意的幾個(gè)基本概念 (1) 對(duì)稱、不對(duì)稱短路； (2) 金屬性、非金屬性； (3) 短路發(fā)生的幾率 —— 幾率 大 → 小 依次為： 單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路；三相短路 (4) 危害程度：一般，與 (3)相反！ 5 51 短路的一般概念 一、短路原因、類型及后果 ④ 短路的危害 短路后的基本現(xiàn)象 ——電流急劇大幅增大；電壓急劇大幅下降！ (1) 短路電流 使設(shè)備電動(dòng)力穩(wěn)定破壞； (2) 短路電流 使設(shè)備熱效應(yīng)穩(wěn)定破壞，嚴(yán)重者因其火災(zāi)； (3) 影響用戶正常生產(chǎn)、設(shè)置損壞用戶設(shè)備； (4) 引起電力系統(tǒng)穩(wěn)定性破壞，甚至造成系統(tǒng)瓦解、大面積停電； (5) 負(fù)序電流引起同步發(fā)電機(jī)等設(shè)備損壞； (6) 零序電流干擾電力線路周圍的通訊線路 6 51 短路的一般概念 二、短路計(jì)算的目的 短路計(jì)算是電力系統(tǒng)故障分析的主要內(nèi)容之一！ (1) 選擇電氣設(shè)備時(shí)的熱穩(wěn)定、動(dòng)穩(wěn)定、斷路器開斷能力等的校驗(yàn)； (2) 繼電保護(hù)、安全自動(dòng)裝置的整定； (3) 發(fā)電廠等重要負(fù)荷母線短路殘壓校驗(yàn)，確定限制短路電流的措施； (4) 短路計(jì)算是暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算中的基本內(nèi)容之一； (5) 校驗(yàn)對(duì)通訊線路的干擾程度。（對(duì)稱分量法） 9 52 無限大功率電源供電系統(tǒng)的三相短路分析 一、無限大功率電源的概念 理想無限大功率電源 電源功率為無限大。R39。 ２、 Im[0] =0 ３、 α=0 即短路前為空載 ip 0??mIpmI m pmII?i a p 0i[ 0 ] ???mEtφ最嚴(yán)重的 短路條件 ！ 16 三相短路電流特點(diǎn)總結(jié)： (1) 由于電源為“無限大”，短路后暫態(tài)過程與電源內(nèi)部無關(guān)，僅決定于外部短路回路特性。 假設(shè)： 同步電機(jī)是理想同步機(jī) ——轉(zhuǎn)速不變，參數(shù)用標(biāo)幺值表示。為抵消定子的直流和倍頻電流產(chǎn)生的電樞反應(yīng)，轉(zhuǎn)子將出現(xiàn) 同步頻率的電流 。d↑↑xσ fψfψdxσ axa didif↑xa qψqxσ aiqq q qxi? ?q軸32 dqψ = ψ =0,d q q dψ =v ψ =v??????????qqdddqqixvixEv 39。Q q q d dE = E + j ( x x ) IE = E + ( x x ) I39。 = i39。 + i = i + ( i39。 ( x x 39。 E39。i = i + e e c o s ω tx x 39。 = =r ω r ω38 基本原則： 負(fù)荷狀態(tài)下 突然短路，仍然必須滿足繞組 磁鏈?zhǔn)睾阍瓌t ： (1) 定子繞組基頻交流 (iω)、轉(zhuǎn)子繞組直流 (if[0]、 Δifa)共同作用 ——保持各相定子繞組磁鏈為 0、 ff 初值 ψf0 (2) 定子繞組直流 (iap)和倍頻分量 (i2ω)、轉(zhuǎn)子繞組基頻交流分量 (Δ ifω) ——共同作用 → 保持各相定子繞組磁鏈為初值 、 ff 繞組 ψf＝ 0 分析方法： 與空載短路相同 ——關(guān)鍵要點(diǎn)： (1) 定子各相基頻交流 → dd 直流 → 轉(zhuǎn)子直流 (2) 定子各相直流、倍頻交流 ——dd、 qq 基頻交流 → 轉(zhuǎn)子基頻交流 (3) Eq0、 E’q0 由短路前穩(wěn)態(tài)確定 必須計(jì)及負(fù)荷電流影響！ (4) ψf[0] 由短路前