【正文】 ???? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?????? 第二節(jié) 用分段法計(jì)算搖擺曲線 《 1》 單相接地 （ 1） 取 ?? 。 畫出 t?? 曲線如下圖所示： 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 36 《 2》 兩相短路 (1).取 ?? ， 則 223 6 0 3 6 0 5 0 0 . 0 5 3 . 5 11 2 . 8 1 8JftK T ? ? ?? ? ? 短路時(shí) 0? (不突變 )仍為 ，發(fā)電機(jī)輸出的功率降低為 ( 0 ) 0s i n 1 . 0 0 4 s i n 2 9 . 9 7 0 . 4 8 6IIMPP ?? ? ? ? 在第一給時(shí)間段開始時(shí)過剩功率從零變?yōu)? 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 37 ( 0 ) 0 ( 0 ) 1 0 .4 8 6 0 .5 1 4P P P? ? ? ? ? ? 所以經(jīng)第一時(shí)間段后的角增量 ( 0 )( 0 ) 0 ? ??? ? ? ? ? ? ? ( 1 ) ( 0 ) ( 1 ) 2 8 . 9 7 0 . 9 0 2 2 9 . 8 7? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 第一時(shí)間段末，即第二時(shí)間段開始時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率 ( 1 ) ( 1 )s i n 1 . 0 0 4 s i n 2 9 . 8 7 0 . 5 0 0IIMPP ?? ? ? ? ( 1 ) 0 ( 1 ) 1 0 .5 0 0 0 .5 0 0P P P? ? ? ? ? ? ( 2 ) ( 1 ) ( 1 ) 0 . 9 0 2 3 . 5 1 0 . 5 0 0 2 . 6 6KP??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( 2 ) ( 1 ) ( 2 ) 2 9 . 8 7 2 . 6 6 3 2 . 5 3? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 第一時(shí)間段末，即第二時(shí)間段開始時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率 ( 2 ) ( 2 )s i n 1 . 0 0 4 s i n 3 2 . 5 3 0 . 5 4 0IIMPP ?? ? ? ? ( 2 ) 0 ( 2 ) 1 0 .5 4 0 0 .4 6 0P P P? ? ? ? ? ? ( 3 ) ( 2 ) ( 2 ) 2 . 6 6 3 . 5 1 0 . 0 . 4 6 0 4 . 2 7KP??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( 3 ) ( 2 ) ( 3 ) 3 2 . 5 3 4 . 2 7 3 6 . 8 0? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 如此計(jì)算下去如下表所示 t(s) v ()v?? () sin ()v? ()VP ()vP? ( 1)v??? () 3 4 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 38 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 由上表可以看出隨著時(shí)間 t 的增加， ? 也隨著增加， t 在 時(shí)達(dá)到極限切除角 ? ，且 ? 往后 隨時(shí)間 t 繼續(xù)增大，所以在該故障下發(fā)電機(jī)不能自行恢復(fù)穩(wěn)定。 畫出 t?? 曲線如下圖所示： 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 40 《 3》 兩相 短路接地 （ 1） 取 ?? 則 ： 223 6 0 3 6 0 5 0 0 . 0 5 3 . 5 11 2 . 8 1 8JftK T ? ? ?? ? ? 則故障時(shí) ? 仍為 ? 發(fā)電機(jī)的輸出功率即降低為 ( ? ) ( 0 ) s i n 0 . 5 6 2 s i n 2 8 . 9 7 0 . 2 7 2IIMPP ?? ? ? ? ? ( 0 ) 0 ( 0 ) 1 0 .2 7 2 0 .7 2 8P P P? ? ? ? ? ? ( 0 )( 1 ) 0 3. 51 1. 27 822PK? ??? ? ? ? ? ? ( 1 ) ( 0 ) ( 1 ) 2 8 . 9 7 1 . 2 7 8 3 0 . 2 4 8? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 第一時(shí)段末，即第二時(shí)間段開始時(shí)發(fā)電機(jī)輸出功率為 ( 1 ) ( 1 )s i n 0 . 5 6 2 s i n 3 0 . 2 4 8 0 . 2 8 3IIMPP ?? ? ? ? ? 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 41 (1 ) 1 0 .2 8 3 0 .7 1 7P? ? ? ? ( 2 ) ( 1 ) ( 1 ) 1 . 2 7 8 3 . 5 1 0 . 7 1 7 3 . 7 9 4KP??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ( 2 ) ( 1 ) ( 2 ) 3 0 . 2 4 8 3 . 7 9 4 3 4 . 0 4 2? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 如此計(jì)算如下表所示 t(s) v ? () sin ()v? ()VP ()vP? ( 1)v??? () 0 0 1 2 3 4 由上表可看出在 時(shí) ? 對應(yīng)的角度為 小于極限切除角 。 畫出 t?? 曲線如下圖所示： 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 43 ： 《 4》 發(fā)生一回路斷線故障 （ 1）用分段計(jì)算法計(jì)算搖擺曲線 取 t? = 則 K=2360JftT? =23 6 0 5 0 0 .0 5 3 .5 11 2 .8 1 8?? ? 剛短路時(shí) 0? 仍為 ，發(fā)電機(jī)輸出的功率降低為 (0)P = (0)sinP ?Ⅱ M =? = 即在第一個(gè)時(shí)間段開始時(shí)過剩功率從 0 變?yōu)? (0)P? = 0P (0)P == 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 44 所以經(jīng)第一個(gè)時(shí)間段后的角增量 為 (1)?? =0+ (0)02PK ?? =0+? = (1)? = + = 第一時(shí)段末，即第二時(shí)段開始時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率 (1)P? =1 (1)sinP ?Ⅱ M = sin = (2)?? = (1)?? +K (1)P? = +? = (2)? = + = 如此繼續(xù)計(jì)算下去 ,如下表所示 t(s) v ? () sin ()v? ()VP ()vP? ( 1)v??? () 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 45 10 11 12 13 14 由上表可看出在 ? 開始下降，此時(shí) ? 為 小于 180系統(tǒng)可以回到穩(wěn)定狀態(tài)，即在發(fā)生一回路斷線故障時(shí)不需要采取措施系統(tǒng)即可恢復(fù)穩(wěn)定。 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 46 （ 1） 取 t? = 則 223 6 0 3 6 0 5 0 0 . 0 5 3 . 5 11 2 . 8 2JftK T ? ? ?? ? ? 剛短路時(shí) 0? 仍為 ，發(fā)電機(jī)輸出的功率降低為 ? ? ( 0 )0 s i n 0 . 5 3 8 s i n 2 8 . 9 7 0 . 2 6 1MPP ??? ? ? ? ? 即在第一個(gè)時(shí)間段開始時(shí)過剩功率從 0 變?yōu)? ? ? ? ?000P P P? ? ? =1 = 所以經(jīng)第一個(gè)時(shí)間段后的角增量為 ? ? ? ?01 0 0 . 7 3 90 3 . 5 1 1 . 322PK? ??? ? ? ? ? ? ? (1)? = + = 第一時(shí)段末，即第二時(shí)段開始時(shí)發(fā)電機(jī)的輸出功率 ? ? ? ?011 s i n 1 0 . 5 3 8 s i n 3 0 . 2 7 0 . 7 2 9MP P P ??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 1 1 1 . 3 3 . 5 1 0 . 7 2 9 3 . 8 6KP??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?2 3 0 .2 7 3 .8 6 3 4 .1 3? ? ? ? ? ? ? 如此繼續(xù)計(jì)算下去 ,如下表所示 t(s) v ? () sin ()v? ()VP ()vP? ( 1)v??? () 0 0 1 2 3 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 47 4 5 6 7 8 9 由上表可看出在 該故障下若不在極限切除角 ? 對應(yīng)的時(shí)間 前切除故障，則發(fā)電機(jī)不能自行恢復(fù)到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài)。 其平均過剩功率為 ? ?5 0 .4 9 4 0 .4 0 7 0 .0 4 42P ???? ? ? ? ? ? ?6 5 5 1 0 . 6 8 3 . 5 1 0 . 0 4 4 1 0 . 8 3KP?? ? ? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ?6 5 6 7 0 . 2 1 0 . 8 3 8 1 . 0 3??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 第七 時(shí)段 開始時(shí)，發(fā)電機(jī)的過剩功率 為 ? ? ? ?066 s i n 1 1 . 4 9 5 s i n 8 1 . 0 3 0 . 4 7 7P P P ???? ? ? ? ? ? ? ?? ? ? ? ? ? ? ?7 6 6 1 0 . 8 3 3 . 5 1 0 . 4 7 7 9 . 1 6KP??? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 48 ? ? ? ? ? ?7 6 7 8 1 . 0 3 9 . 1 6 9 0 . 1 9? ? ?? ? ? ? ? ? ? ? ? 如此計(jì)算下去如下表所示 t(s) v ? () sin ()v? ()VP ()vP? ( 1)v??? () 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 49 從上表可看出在 s時(shí) ? 開始下降 ,此時(shí) ? 為 ? 小于 180? 系統(tǒng)可以回到穩(wěn)定運(yùn)行狀態(tài) 。電力系統(tǒng)由于受到自然（如雷擊、風(fēng)災(zāi)等）、 人為 （如設(shè)備制造上的缺陷、誤操作等） 等因素的影響，會(huì)不可避免的發(fā)生各種形式的短路故障和異常運(yùn)行狀態(tài)。為防止事故發(fā)生，就必須在每一個(gè)電氣設(shè)備上裝設(shè)繼電保護(hù)裝置，根據(jù)故障和異常運(yùn)行情況，動(dòng)作于斷路器跳閘或發(fā)信號。 這些要求之間，有的相輔相成、有的相互制約，需要對不同的使用條件分別進(jìn)行協(xié)調(diào)?？尚刨囆砸罄^電保護(hù)在異?；蚬收锨闆r下，能準(zhǔn)確地完成設(shè)計(jì)所要求的動(dòng)作；安全性要求繼電保護(hù)在非設(shè)計(jì)所要求動(dòng)作的所有情況下，能夠可靠地不動(dòng)作。如對電力設(shè)備的繼電保護(hù)，當(dāng)電力設(shè)備故障時(shí)，要求最靠近故障點(diǎn)的斷路器動(dòng)作斷電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 51 開電網(wǎng)的供電電源，即電力設(shè)備繼電保護(hù)的選擇性。 ：是指繼電保護(hù)應(yīng)以允許的可能最快的速度動(dòng)作于斷路器跳閘 ，以斷開故障或終止異常狀態(tài)的發(fā)展?？焖偾谐€路和母線的短路故障，是提高電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的最重要手段。故障時(shí)進(jìn)入裝置的故障量與給定的裝置啟動(dòng)值之比，為繼電保護(hù)的靈敏系數(shù)，它是考核繼電保護(hù)靈敏性的具體指標(biāo)，在一般的繼電保護(hù)設(shè)計(jì)與運(yùn)行規(guī)程中都有具體的規(guī)定要求。 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 52 第 二 節(jié) 故障時(shí)對 自動(dòng)重合閘的 要求 一 、 自動(dòng)重合閘概述 在電力系統(tǒng)中 ,輸電線路 (特別是架空線路 )最容易發(fā)生故障。例如，由于雷電過電壓引起的絕緣子表面的閃絡(luò)、大風(fēng)引起的短時(shí)碰線、通過鳥類的身體的放電以及樹枝等物掉落在導(dǎo)線上引起的短路等。因此，稱這類故障為暫時(shí)性故障。 由于輸電線路上發(fā)生的故障絕大多數(shù)是暫態(tài)性故障。當(dāng)然，重新合上斷路器的工作可由運(yùn)行人員手動(dòng)操作進(jìn)行。為此，在電力系統(tǒng)中廣泛地采用自動(dòng)重合閘裝置（縮寫為 ARC） ,當(dāng)斷路器跳閘以后，它能夠自動(dòng)地將斷路器合閘。根據(jù)運(yùn)行資料統(tǒng)計(jì)，重合閘的成功率 (重合閘的成功數(shù)與總動(dòng)作數(shù)之比 )在 70%～ 90%之間，可見其成功率是相當(dāng)高的。 （ 2）可以提高并列運(yùn)行的穩(wěn)定性 ,提高輸電線路容量。 對于 自動(dòng)重合閘的經(jīng)濟(jì)效益，應(yīng)該用無重合閘時(shí)，由于停電而造成的國民經(jīng)濟(jì)損失來衡量，自動(dòng)重合閘本身的投資很低，工作可靠，因而經(jīng)濟(jì)效益顯著，在電力系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。 對于 1KV 及以上電壓的架空線路和電纜與架空的混合線路，有斷路器的一般都應(yīng)裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置，在用高壓熔斷器的線路上，可采用自動(dòng)重合熔斷器。 但事物都是一分為二的 ,采用自動(dòng)重合閘裝置后，在重合于永久 性故障時(shí)，也會(huì)帶來以下不利后果： 電力系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定性問題分析與計(jì)算 54 （ 1）使電力系統(tǒng)