【正文】 能出現(xiàn)直線段，那么為什么會在輸出的曲線上出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象呢這要從計算機本身的有限性說起，原因之一：屏幕的有限性，由于計算機屏幕只能顯示有限的部分，所以當曲線到達屏幕極限將自動被屏幕限制成為一條沿角度數(shù)據(jù)一側的直線，因此在顯示出的曲線有一部分是直線段，因此造成誤解。另外由于屏幕的有限性和操作人員選擇輸入“計算時間、步長，屏幕每一格表示的度數(shù)”上的不同造成這樣的結果是完全有可能的。原因之二：參加設計的人員對計算機知識的匱乏，不能對所有功能熟練應用。在對程序進行調(diào)試和編譯的時候，出某些漏洞，但是不能找出。也是造成這種圖形的可能性之一。但是從對程序的調(diào)試過程中已經(jīng)證明程序在運行時和運行后的結果正確的。因此可以大膽的根據(jù)搖擺曲線推測系統(tǒng)在這三種擾動下是不穩(wěn)定的。且發(fā)生線路末端A相短路時的情況更嚴重。，附錄中選發(fā)電機5之間轉子相對位置角的曲線。由圖，~， 相接地短路時， 相接地短路時轉子相對角的變化率小，且可以推測出，線路末端發(fā)生A 相接地短路時對系統(tǒng)的沖擊會更大，對系統(tǒng)的破壞性更大。 兩相短路故障搖擺曲線的分析附錄四中所示的是兩相短路故障分別發(fā)生在首端、中間、末端三個不同地點時，對系統(tǒng)不同擾動后所得到的三類搖擺曲線。，，中間和末端短路的搖擺曲線。通過對三個曲線的分析可以看到，當BC 相首端故障時，相角差在很短的時間內(nèi)變化的很快，且變化的幅度很大。而其余兩種曲線也是隨時間的增大，相角差也在增大。但相對于BC相首端變化要略小一些。可以得出結論，在首端發(fā)生故障時，對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響稍大。、5進行研究可知，在t=，中間短路相角差為—，從數(shù)值上可以看出，中間短路時要比末端短路時嚴重。 兩相斷線故障搖擺曲線的分析附錄五中所示的是兩相斷線故障分別發(fā)生在首端、中間、末端三個不同地點時，對系統(tǒng)不同擾動后所得到的三類搖擺曲線。，，中間和末端斷線的搖擺曲線。從曲線和相對角的變化趨勢可以看出，在這三種擾動下，系統(tǒng)是不能穩(wěn)定的。其分析過程和單相接地短路、兩相短路相似，這里不在重復。綜上可知，此系統(tǒng)是不穩(wěn)定的系統(tǒng)。 系統(tǒng)失去穩(wěn)定性的變化通過以上的分析，可以得出最終的結論：當此系統(tǒng)發(fā)生斷線過程時，不論故障發(fā)生在首端、中端后者末端，電力系統(tǒng)都將失去穩(wěn)定，也即電力系統(tǒng)在次種情況下失去同步，系統(tǒng)最終失去狀態(tài)?，F(xiàn)將發(fā)電機從失步到再同步的三個階段簡介如下： (1)故障使發(fā)電機失步。在這個階段原動機輸入的功率一部分消耗在發(fā)電機和變壓器的損耗中，而其大部分則轉化為轉子加速的動能。這時平均轉速增大，原動機的調(diào)速系統(tǒng)也開始運動，使輸入的功率逐漸減小。 (2)失步運動。轉速增大后發(fā)電機向系統(tǒng)發(fā)出相應的異步功率，同時由于勵磁的存在，出現(xiàn)振幅很大的功率振蕩。調(diào)速系統(tǒng)的動作使原動機的功率減小。這時制動作用有三個原因：1）異步轉矩，這種轉矩的大小取決于發(fā)電機的特性及系統(tǒng)的參數(shù)。當發(fā)電機經(jīng)過很長的輸電線路向系統(tǒng)供電時，由于電抗的增大，使異步轉矩大大的減小。在失步過程中，當轉差越過相應異步轉矩的轉差值時，異步轉矩會隨著轉差的增大而減小。2）定子回路中有效電阻的功率損耗，它們?nèi)Q于線路、變壓器及地區(qū)負荷的參數(shù)和發(fā)電機的勵磁狀態(tài)，線路和變壓器的電阻越大，則相應的制動作用越大。發(fā)電機具有勵磁時，由于很大的振蕩電流，在電阻中將引起很大的附加損耗，這時線路和變壓器中總的功率損耗甚至會大于發(fā)電機發(fā)出的異步功率。所以，具有勵磁調(diào)節(jié)時，能減小失步運行時的平均轉差，并使這一制動階段的時間減小。但是，很大的功率和電流波動往往會影響電力系統(tǒng)其他部分的正常工作和發(fā)電機的過熱。一般空冷和氫冷發(fā)電機在十幾秒的失步過程中不會使溫度上升的很高，但在氫內(nèi)冷和水內(nèi)冷發(fā)電機中由于正常電流密度已較大，所以需檢測此時的溫升。因此，有時也要在失步運行時開斷勵磁回路，待發(fā)電機牽入同步前再將勵磁投入。失步發(fā)電機端地區(qū)負荷的存在相當于發(fā)電機少甩了負荷，所以它的作用也是使失步過程縮短。3）機組的機械阻尼轉矩，除了機組轉動時的空氣摩擦及軸承等阻尼外，特別重要的是原動機葉片與周圍介質間的摩擦。 發(fā)電機失步后，由于調(diào)速系統(tǒng)的慣性，原動機的轉速并不按靜態(tài)特性變化的，而滯后轉差的變化。開始時由于原動機的轉矩大于制動轉矩，所以機組不斷加速。一直到原動機轉速于制動轉矩相等，轉差達到最大。原動機的轉速進一步減小，機組開始減速。根據(jù)初始條件及調(diào)速系統(tǒng)整定的不同，也有可能使原動機的氣門關閉而使原動機的轉速減小到零，并在轉差減小到一定程度后重新開啟，增大原動機的轉矩。如果不考慮發(fā)電機在 同步轉矩作用下的再同步，那么最后達到穩(wěn)態(tài)異步運行。 由于發(fā)電機勵磁而產(chǎn)生的脈動轉矩，使實際的轉差在一平均值周圍脈動，因此相應的異步轉矩也是脈動的。(3)牽入同步。當發(fā)電機的轉速趨于同步時，由于同步轉速的作用，發(fā)電機有可能牽入同步，恢復正常工作。由失步過程曲線可以看出，牽入同步的標志是出現(xiàn)功率的“雙峰”波形，這是由于轉差為零時大幅度同步振蕩。在大幅度同步振蕩衰減后，即進入正常狀態(tài)。由于在整個非同步運行過程中調(diào)速系統(tǒng)的作用，恢復同步以后的發(fā)電機功率一般比故障前小一些，這也是非同步所需要的。再同步的成功率與轉差等于零時的角度、調(diào)速系統(tǒng)工作的正確性、在調(diào)速系統(tǒng)作用下原動機轉速的增長速度、異步功率特性等因素有關。在不利的情況下，有可能出現(xiàn)同步后又失去同步的現(xiàn)象。 自動重和閘對穩(wěn)定性的影在電力系統(tǒng)故障過程中，大多數(shù)是由于雷擊閃絡等原因造成的瞬時性故障，當故障線路兩側快速斷開，使電弧消失，絕緣恢復，即經(jīng)過一定時間的無電壓間隔時間后，可以重新將斷開的線路投入運行，恢復正常供電。如果重合后，故障沒有消失（如重復雷擊、熄弧時間較長的故障等），或者由于短路器及重合閘裝置的缺陷，則重合閘不成功，線路將重新斷開。重合閘時間取決于電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性要求故障點的去游歷時間、故障形式（單相或三相）、短路器的性能、自然條件（如風速）等多方面的因素。，最長為1—2秒?？焖僦睾祥l由于很快恢復故障發(fā)生前的系統(tǒng)運行條件，所以可以提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性，是目前應用的比較多的提高暫態(tài)穩(wěn)定的措施之一。自動重合閘根據(jù)起作用的相數(shù)可分為三相自動重合閘和單相自動重合閘。三相自動重合閘是當線路發(fā)生任意故障（單相、兩相或三相）時，是故障線路三相同時斷開，經(jīng)無電壓時間間隔后，就可三相重新投入。三相自動重合閘因為要同時切除三相，所以在開斷和重合時對系統(tǒng)的沖擊都較大。但是，這種重合閘裝置簡單可靠，繼電保護的整定配合比較方便。在單回輸電線與系統(tǒng)聯(lián)系時，當三相斷開后，線路兩側將不同步運行，所以在重合閘時一般可選擇對系統(tǒng)影響較小的一側先重合，重合成功后再由對側檢驗同步后合閘，或者采用非同步合閘，這是對系統(tǒng)及發(fā)電機將有很大的沖擊。在接有大機組的超高壓線路出口處發(fā)生三相短路而且重合不成功，是對機組最危險的沖擊，嚴重情況下的一次事故就能使發(fā)電機軸的疲勞壽命損失達100%。因此，總的發(fā)展趨勢是在有大機組接入輸電線路時不使用三相快速重合閘，而采用下述的單相重合閘。在有雙回或多回線路與系統(tǒng)相連時，切除一回三相線路并不會使電力系統(tǒng)解列，但這時應考慮由于切除一回線路而使負荷突然轉移的影響。在中性點直接接地的高壓電力系統(tǒng)中，極大部分的故障是單機接地故障（一般占總故障數(shù)的80%以上），所以在應用單相自動重合閘時可以只切除故障相，而使健全的其它兩相線路仍保持與系統(tǒng)的聯(lián)系，這樣可以大大減輕切除和重合故障線路對電力系統(tǒng)的沖擊，特別是在電網(wǎng)結構薄弱和單回路輸電線路的情況下，對提高暫態(tài)穩(wěn)定性有較大的作用。但是，由于單相線路切除后，另外兩相仍有電壓，并有電流通過，所以經(jīng)過切除相與另外兩相線路間的分布電容和電耦合，將在故障相感應電勢，通過故障點的弧道產(chǎn)生潛供電流，阻礙弧道的去游離。這樣將使電弧在故障相斷開后才能熄滅，熄弧的時間在很大程度上取決于潛供電流的大小，并與風速等周圍環(huán)境也有很大關系，所以熄弧有一定的分散性。單相自動重合閘僅在電弧熄滅，弧道恢復電氣強度后才能成功。所以，單相自動重合閘的無電壓間隔時間應大于潛供電弧熄滅時間加上弧道去游離時間。潛供電流的大小與線路電壓、線路結構、線路結構、通過健全相的電流值，以及故障地點有關。線路越長，潛供電流越大；通過健全相的電流越大，潛供電流也越大。在選用單相自動重合閘時，由于潛供電流而使熄弧時間延長，要增大間隔時間到1秒，甚至更長，所以在快速性上不及三相自動重合閘。同時，在單相斷開情況下電力系統(tǒng)成不對稱運行方式，有負序電流出現(xiàn)，會在發(fā)電機轉子引起局部過熱。另外，需要在保護裝置上設立選相元件，用以判別故障相。在有并聯(lián)高壓電抗器的線路上，為了減小潛供電流，可使三相電抗器的中性點經(jīng)小電流接地。這樣，在單相斷開時，將有感性電流通過弧道，補償通過弧道的容性電流。為了保證可靠的熄弧，也有快速和慢速混和的準則方案，即在單相重合閘不成功后，慢速的三相自動重合閘經(jīng)同步校核，進行動作。估計這種重合閘方式的成功率比常規(guī)的要高，因為在慢速三相重合過程中有足夠的無電壓間隔時間來消除故障。對于變壓器和電纜線路內(nèi)部故障而引起的斷開現(xiàn)象，一般不能用重合閘，應該在排除故障后才能工作。只有確認完全是由外部故障引起的斷開（如后備保護動作），才能將變壓器或電纜線路重合，使其恢復工作。第七章 提高暫態(tài)穩(wěn)定性的能力在送端和受端都比較強的電力系統(tǒng)中，為了補償輸電線路的電抗，提高輸電線路的極限輸電功率，采用串聯(lián)電容器來補償線路的電抗是一種有效的措施。一般在確定高電壓輸電線路的實際輸送容量時，決定性的條件往往是各種故障和切換操作時的暫態(tài)穩(wěn)定極限。在裝設串聯(lián)電容器的輸電線路上，當發(fā)生短路故障時，由于很大的短路電流通過故障相的電容器，造成電容器兩端很大的過電壓。為了保護電容器，一般與電容器并接有保護間隙，是電容器上的壓降達到保護間隙擊穿電壓的正定值時，電容器立即因保護間隙的擊穿而被短接。但是這樣就使發(fā)生短路故障后的線路電抗突然增大，因而不能在故障期間利用串聯(lián)電容器的補償作用，這當然對暫態(tài)穩(wěn)定是不利的。因此，在高壓輸電線路上要求在故障切除后，能盡快的恢復串聯(lián)電容的作用，以利于提高穩(wěn)定性。為了充分的發(fā)揮串聯(lián)電容器在提高輸電線路暫態(tài)穩(wěn)定的作用，在切除故障后，應盡量縮短電容器退出工作的時間。采用壓縮空氣來滅弧的氣吹間隙就是適應這種要求的一種例子。這種間隙能在間隙擊穿后幾個周波內(nèi)使壓縮空氣吹氣滅弧。在一定的氣壓下，當電流流過零值時，電弧就被吹滅。但是在短路故障未被切除前，間隙滅弧的每半個周波內(nèi)，電容器兩端的電壓將重新升高，使間隙重新?lián)舸?。這種斷續(xù)弧的現(xiàn)象一直存在到故障切除后，差不多在短路切除的同時使間隙滅弧，快速的恢復串聯(lián)電容器的作用。近年來開發(fā)的氧化鋅閥片是一種簡化結構的串聯(lián)電容器過電壓保護措施，也能比較好的發(fā)揮串聯(lián)電容器在故障切除后加強電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的作用。在發(fā)生不對稱故障時，非故障相串聯(lián)電容器的保護間隙有可能不擊穿，因此在不對稱故障情況下，即使在故障期間，串聯(lián)電容器對提高暫態(tài)穩(wěn)定還是有作用的。在某些情況下，例如事故后切除雙回線路中的一回，或者具有單相自動重合閘的一回線路上，為了充分利用串聯(lián)電容器來提高暫態(tài)穩(wěn)定性，在發(fā)生故障后，可借切除部分并接的串聯(lián)電容器，利用串聯(lián)電容器的短時間過負荷能力，來增加串聯(lián)電容器的容抗，呆故障消除系統(tǒng)恢復正常工作后，再將切除的電容器重新投入。這種措施稱為串聯(lián)電容器強補償，在采用強補償時，必須記及電容器的短時間過負荷能力、增加容抗后對繼電保護的影響、接線方式的復雜化及附屬設備的增加等因素，然后確定是否使用強補償?shù)某潭取Ｔ谳旊娋€路沿線的中間變電所中設置同步調(diào)相機或靜止補償器，可以以無功功率和支撐中間變電所母線的電壓。它的作用相當于將線路分成若干段兩端電壓維持恒定的線路。如果調(diào)相機有足夠的容量來維持中間變電所的電壓為恒定，則在理論上可以使整個輸電線路的極限功率取決于傳輸功率最小的那一段線路的極限功率。（1）調(diào)相機的作用一般調(diào)相機的標么值電抗很大（—），大容量的可達2—3，為了充分利用調(diào)相機作用，應使其設置沒有死區(qū)的自動勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)。一般調(diào)相機的容量約為傳輸功率的60%—80%，在經(jīng)濟上勝過串聯(lián)電容裝置。當運行裝置發(fā)生劇烈變動時，勵磁調(diào)節(jié)系統(tǒng)的響應一般不足以保證暫態(tài)過程中間變電所的電壓為恒定，這就限制了傳輸功率的值。因為串聯(lián)電容器的作用能夠 通過它的電流變化瞬時反應出來，影響電力系統(tǒng)的靜態(tài)和動態(tài)特性。調(diào)相機在暫態(tài)穩(wěn)定過程有失步的可能，這主要取決于故障的地點及故障持續(xù)時間。但是由于調(diào)相機的軸上沒有其他機械負載，所以慣性常數(shù)比較小，在有干擾情況下，在有干擾情況下，它既易于失步又易于同步。所以，只要在調(diào)相機附近的故障能被快速切除，就可以很快再同步，充分發(fā)揮其支持電力系統(tǒng)電壓的作用。 （2）靜止補償器的作用 和同步調(diào)相機一樣，將靜止補償器并聯(lián)于輸電線路上可以維持線路電壓，從而提高輸電能力。 靜止補償器是由可控的并聯(lián)電容器或電抗器組成的，可以平滑的改變輸出的無功功率，其作用相當于同步調(diào)相機。因為沒有機械轉動元件，所以時間常數(shù)小，運行維護簡單，功率損耗小。所用的控制元件是晶閘管等快速的電力電子元件。所以能快速反應電力系統(tǒng)運行參數(shù)的變化，連續(xù)的調(diào)節(jié)無功功率。靜止補償器同時能做到分相補償，以適應不平衡負荷的變化。但是，靜止補償器所發(fā)出的無功功率要受到它容量的限制，不可能一直保持連接點母線電壓為恒定值。由于靜止補償器快速調(diào)節(jié)無功功率的能力，所以在故障情況下，當故障切除后，可近似的認為了連續(xù)靜止補償器的母線電壓能很快恢復到故障前的數(shù)值保持在較高值。很明顯，這對提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定是有很大的作用的。靜止補償器還可為系統(tǒng)提高正阻尼，改善系統(tǒng)的動態(tài)性能，抑制系統(tǒng)的低頻震蕩。其控制裝置與電力系統(tǒng)穩(wěn)定器相似，僅需在靜止補償器的控制系統(tǒng)中引入輸電線的功率或母線電壓的頻率。常用的補償器有：(1)晶閘管控制電抗器的靜止補償器是由雙向晶閘管與電抗器串聯(lián)組成，感性電流的控制是借調(diào)節(jié)晶閘管的導通角來實現(xiàn)的。在母線上并聯(lián)固定的電容器可擴大靜止補償器在容性區(qū)的運行范圍。(2)晶閘管開關電容器的靜止補償器是由雙向晶閘管與電容器和一小電抗（用以限制切換過程的沖擊電流和諧波）組成，晶閘管用以