在电力系统正常运行时,所有发电机都以同步转速旋转,这时并列运行的各发电机之间相位没有相对变化,系统各发电机之间的电势差为常数,系统中各点电压和各回路的电流均不变当电力系统由于某种原因受到干扰时(如短路、故障切除、电源的投入或切除等),这时并列运行的各同步发电机间电势差相角差将随时间变化,系统中各点电压和各回路电流也随时间变化,这种现象称为振荡
电力系统的振荡有同步振荡和异步振荡两种情况,能够保持同步而稳定运行的振荡称为同步振荡,导致失去同步而不能正常运行的振荡称为异步振荡
同步发电机正常运行时,定子磁极和转子磁极之间可看成有弹性的磁力线联系当负载增加时,功角将增大,这相当于把磁力线拉长;当负载减小时,功角将减小,这相当于磁力线缩短当负载突然变化时,由于转子有惯性,转子功角不能立即稳定在新的数值,而是在新的稳定值左右要经过若干次摆动,这种现象称为同步发电机的振荡
振荡有两种类型:一种是振荡的幅度越来越小,功角的摆动逐渐衰减,最后稳定在某一新的功角下,仍以同步转速稳定运行,称为同步振荡;另一种是振荡的幅度越来越大,功角不断增大,直至脱出稳定范围,使发电机失步,发电机进入异步运行,称为非同步振荡
系统稳定破坏(暂态失稳或动态失稳)开始阶段的直接表现一般是2个同调机群之间相对功角差不断增大而失去同步其外在表现为潮流和电压的强烈振荡,且振荡主要发生于互联失步系统间或失步机组与主系统间的电气连线上对失步电网,发生同步振荡和异步振荡的联络线上各点电压发生周期性的振荡,各联络线上电压振荡最剧烈的地方即是同步振荡和异步振荡的振荡中心的位置,在振荡的联络线上一般越靠近振荡中心,电压振荡越剧烈
失步中心是在一次失步振荡过程中,发生异步振荡的联络线上电压出现最低值的点,即发生异步振荡联络线的振荡中心的位置同一个电网由于系统事故发生的地点不同,运行方式不同,失步中心的位置可能发生变化;失步断面联络线有功周期性过零振荡;失步断面联络线上无功沿失步中心附近的两侧分别偏向一侧,无功总体呈现流入失步断面的特征失步中心两侧的母线电压的相位角差在0~180~360范围内周期性变化考虑到选择性,失步解列一般应在系统失步后2个到3个失步周期或相应的时间延迟内执行,否则将可能发展为多机群之间的失步振荡,进一步扩大事故
电力系统在运行中常会发生故障最常见的故障
故障录波是一种基于故障录波信息的调度端电网故障诊断系统。故障录波器用于电力系统,可在系统发生故障时,自动地、准确地记录故障前、后过程的各种电气量的变化情况,通过对这些电气量的分析、比较、对分析处理事故、判断保护是否正确动作、提高电力系统安全运行水平有着重要作用

基于调度端的电网故障诊断及信息分析系统分为几个功能模块:数据库模块、系统管理模块、故障诊断模块、故障信息分析模块、保护和开关动作行为评价模块等。
利用SQL Sever技术建立了各种信息的数据库,并通过Visual C++提供的MFC ODBC数据库类来实现对数据库的访问。这些数据表包括:
1、系统参数类:线路参数表、变压器参数表、发电机参数表等;
2、故障录波类:故障录波数据文件表、故障录波组态文件表、录波器配置表、录波文件记录表、硬件保护动作表等;
3、关系对应类:元件与软保护对应表、元件与故障录波数据接口对应表等;
4、保护配置类:软保护配置表、硬件保护配置表等
该数据模块具有永久保存的功能,方便日后随时查询历史记录;同时设有用户权限;数据库模块可以满足各种查询和浏览及打印的需要,为现场运行和管理人员服务。
下面给出了数据表之一线路参数表:
(2)系统管理模块:

系统管理模块是本系统的重要模块,包括故障信息管理等子模块,并且协调故障诊断等功能模块完成相应的任务,负责系统建立和维护工作。
(3)故障诊断模块:
该模块是本系统的重点。当系统发生简单故障时,仅利用开关和保护信息就可以定位故障元件,而且得到的诊断结果可信度高。但是当系统发生复杂故障,或者开关、保护存在较多误动、拒动以及因信道干扰发生信息丢失或错误等诸多不确定因素时,仅依靠开关和保护信息已经不可能定位到故障元件,过去开发的智能诊断系统给出的结果往往可信度不高,可疑元件较多,甚至是错误的解,要达到准确诊断必须加入新的信息源。随着继电保护及故障录波信息网的建立,丰富的录波信息为进一步诊断提供了基础。本文对在复杂故障情况下利用中心站收集的故障录波信息进一步诊断的方法进行研究,提出了软保护的诊断思想,并建立了相应的面诊断模型,有效地弥补了利用开关、保护信息诊断的局限性。
(4)故障信息分析模块:
该模块首先根据(3)故障诊断模块的诊断结果调用相应元件的录波器数据分析以确定故障类型、故障相别等。如果是线路故障,则利用以上数据结果,采用较为精确的双端故障测距方法[3],定位故障点。再次,运用微机保护中的计算机算法进行谐波含量的分析,以波形显示。最后是阻抗特性,功率方向分析等。本文利用VC++中封装的GUI(图形设备界面)类来实现各种图形的绘制.
(5)保护和开关的动作行为评判模块:
利用相关的关系数据库以及以上的分析结果,对故障元件相关保护及开关的动作行为的正确与否作出判断。本文利用专家系统的知识表示法框架法表示各种关系,用推理的思想,对其进行评价。

工厂供电中短路故障产生的原因及短路对电力系统的危害
常见的故障有短路、过载、接地故障等。
1、短路:指电缆、变压器、开关等电力设备出现短路现象,导致电流异常增大和设备损坏。
2、过载:指电力系统负荷过大,超过了设备额定容量,导致设备过热、损坏或者引起安全事故。
3、接地故障:指设备接地导致电流不正常,造成电流泄漏、设备失效或者触电危险。
4、断线:指电缆或者导线断裂,导致供电中断或者设备失效。
5、设备故障:指电力设备自身存在设计、制造或者材料等问题,造成设备无法正常工作或者提前失效。
电力系统故障分析主要分析什么?
1 短路故障产生原因及对电力系统的危害?
主要原因:①电气设备载流部分的绝缘损坏②操作人员违反安全操作规程而发生误操作③鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间,或咬坏设备、导线绝缘 对电力系统的危害:
1. 短路时会产生很大电动力和很高温度,使短路电路中元件受到损坏和破坏,甚至引发火灾事故。
2. 短路时,电路的电压骤降,将严重影响电气设备的正常运行。
3. 短路时保护装置动作,将故障电路切除,从而造成停电,而且短路点越靠近电源,
停电范围越大,造成的损失也越大。 4. 严重的短路要影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造
成系统解列。
5. 不对称短路将产生较强的不平衡交变电磁场,对附近的通信线路、电子设备等产生
电磁干扰,影响其正常运行,甚至发生误动作。
输电线路故障会对电力系统造成什么影响
1
故障分析内容:故障的性质,故障的起因,故障的发展过程,故障的处理过程,故障的损失,故障的责任分析,应该吸取的经验和教训,改进措施等。
2
还涉及电力系统暂态稳定分析和动态稳定分析。讨论电力系统受到扰动后的变化过程,能否恢复稳定。析电力系统在各种故障情况下的电流、电压的变化只是其中的一部分内容。
3
还有各种故障情况下的电流、电压的变化。比如分析某条线路发上单相接地短路时候,短路时候的正序
负序
零序电流电压等都是多大,如何衰减。
1、轻则降低电网供电可靠性、引起电厂窝电、造成电网局部供电紧张,或直接造成用户停电。
2、重则进行一步引起电网事故,触发保护误动、系统振荡、电网解裂,从而造成全城甚至更大范围停电。
所以平时要注意防范输电线路运行故障。
《输电线路运行故障分析与防治》:
《输电线路运行故障分析与防治》针对近年来输电网发生较多、影响较大的各类主要故障,如雷击、污闪、风偏、覆冰、鸟害、外力破坏等,进行了深入分析,并列举和分析了诸多案例,提出了一系列有针对性的防治措施。全书共分8章,分别是:输电线路风偏放电与防治;输电线路雷击跳闸与防治;输电线路覆冰分析与防治;OPGW雷击断股分析与防治;输电线路污闪与防治;输电线路鸟害与防治;输电线路接地装置的运行与改造;输电线路外力破坏与防治。 《输电线路运行故障分析与防治》可供输电线路的技术人员和运行管理人员、运行检修人员阅读,同时也可供高等院校电力专业的师生参考。
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