1. 電力系統(tǒng)組成

1. 定義:電力系統(tǒng)是指由發(fā)電、輸變電、配電和用電組成的電能生產(chǎn)和消費(fèi)系統(tǒng)。

2、功能:將自然界中的一次能源通過發(fā)電動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)化為電能，然后通過輸變配電供應(yīng)給各個(gè)用戶。為了實(shí)現(xiàn)這一功能，電力系統(tǒng)在各個(gè)環(huán)節(jié)和不同層次上還設(shè)有相應(yīng)的信息和控制系統(tǒng)，對(duì)電能的生產(chǎn)過程進(jìn)行測(cè)量、調(diào)節(jié)、控制、保護(hù)、通信和調(diào)度，以確保用戶獲得安全、經(jīng)濟(jì)、優(yōu)質(zhì)的電能

二、電力系統(tǒng)短路的基本類型

電力系統(tǒng)短路的基本類型有:三相短路、兩相短路、單相接地短路、兩相接地短路等。參數(shù)說明如表1-1所示。三相短路是對(duì)稱的，其他短路是不對(duì)稱的。

運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)和統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，電力系統(tǒng)中各種短路故障發(fā)生的概率是不同的，其中三相短路發(fā)生的概率最小，而單相接地短路發(fā)生的概率大。

三、短路電流計(jì)算中涉及的概念

在實(shí)際工程問題中，往往需要計(jì)算短路電流，這涉及到以下概念:

(1)無限大容量系統(tǒng)。無限大容量電力系統(tǒng)是指容量比供電系統(tǒng)大得多的電力系統(tǒng)。其特點(diǎn)是當(dāng)供電系統(tǒng)發(fā)生負(fù)荷變化甚至短路故障時(shí)，供電系統(tǒng)母線電壓和頻率基本保持不變。一般來說,電力系統(tǒng)的等效電源阻抗不超過5% ~ 10%的短路阻抗的電路,或當(dāng)電力系統(tǒng)的容量超過50次的供電系統(tǒng)的容量,它可以被視為無限容量電力系統(tǒng),稱為無限系統(tǒng)或無限系統(tǒng)。在11OkV配電網(wǎng)的實(shí)際應(yīng)用中，供電變壓器可視為一個(gè)無限系統(tǒng)向11OkV配電網(wǎng)供電。

(2)短路電流的周期分量。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路故障時(shí)，與正常負(fù)載狀態(tài)相比，供電電路的阻抗大大降低，因此出現(xiàn)較大的短路電流值。顯然，短路電流的大小由供電電壓和短路電路的阻抗決定。供電電壓為正弦周期分量，產(chǎn)生相應(yīng)的短路電流周期分量。在計(jì)算中，通常計(jì)算短路電流的周期分量，即非周期分量衰減后的穩(wěn)態(tài)短路電流。

(3)短路電流的非周期分量。在電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行過程中，負(fù)載電流會(huì)流經(jīng)線路和設(shè)備，當(dāng)發(fā)生短路時(shí)，短路電流會(huì)流經(jīng)短路電路。由于短路電路中存在電感，電流不能發(fā)生突變。因此，在電流變化的過渡過程中，會(huì)存在電流的一個(gè)隨時(shí)間衰減的非周期分量，即短路電流的非周期分量。

4)短路沖擊電流。短路總電流的最大瞬時(shí)值稱為短路沖擊電流，其值約為短路電流周期分量的1.8倍。

四、三相對(duì)稱短路

在電力系統(tǒng)的各種短路故障中，雖然三相短路的概率最小，但其對(duì)電力系統(tǒng)的影響和危害最大。無限系統(tǒng)三相短路如圖所示。

五、不對(duì)稱短路

電力系統(tǒng)中的非對(duì)稱短路包括兩相短路、兩相接地短路和單相接地短路。

(1)有序構(gòu)件的概念

當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生非對(duì)稱短路時(shí)，三相不對(duì)稱，且三相電流電壓值不相等。對(duì)該非對(duì)稱電流或電壓進(jìn)行分解，接地短路的正序分量、負(fù)序分量和零序分量分別用下標(biāo)1、2和0表示。以current為例。各序列分量電流相量圖如圖1-11所示。當(dāng)工頻為50Hz時(shí)，正序電流為三相對(duì)稱，即幅值相等，相位差120O。負(fù)序電流三相對(duì)稱，即大小相等，相位差120O;但相序與正序電流相反;零序電流三相具有相同的幅值和相位。

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