，故衰减过程有两个时间常数，它们的大小与两个回路的参数均有关。不过同步发电机的实际情况是，励磁绕组的电感较等效阻尼绕组的电感大得多。较小的时间常数主要与阻尼绕组的参数有关，而较大的时间常数主要与励磁绕组有关。引入衰减因子后，定子电流的轴和轴分量分别为经过变化和整理，可得定子相电流为转子绕组中的电流在以上各式中，为定子绕组纵轴横轴的同步电抗为纵轴绕组之间的电枢反应电抗为发电机转子纵轴横轴的电抗表示阻尼绕组的电抗，为阻尼绕组的漏抗分别为纵轴暂态电抗此暂态电抗为横轴暂态电抗分别为横轴暂态电势此暂态电势为纵轴此暂态电势为短路前瞬间的空载电势机端电压。同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算在已知发电机参数的情况下，可以利用对突然三相短路后的定子电流转子电流暂态过程表达式进行数值计算分析，这样将有助于更好地理解短路的物理过程。假设台有阻尼绕组同步发电机，。若发电机空载，端电压为额定电压，端子突然发生三相短路，且，利用对突然三相短路后的定子电流进行数值计算的基本步骤如下首先计算各衰减时间常数。由参考文献得，由于空载时，，则得相定子电流表达式为利用对上式进行数值计算并写出绘图所需的程序。图发电机端突然发生三相短路时的相定子电流波形图运行程序得到发电机端突然发生三相短路时的相定子电流，以及基频分量倍频分量和非周期分量的波形如图所示，并且短路后的冲击电流标幺值为从图中可以看出，当发电机端突然发生三相短路时，定子电流中的倍频分量是很小的，短路电流由直流分量和交流分量组成，直流分量基本保持不变，交流分量逐渐衰减，直到为零。同步发电机突然三相短路暂态过程的仿真针对以上的发电机参数，建立其仿真模型如图所示。图发电机端突然发生三相短路的仿真模型在图中，同步发电机采用标准同步电机模块，根据前面的计算，其参数设置如图。图同步发电机模块的参数设置升压变压器采用模型，其参数设置如图所示。图升压变压器模块的参数设置由于同步发电机模块为电流源输出，因此在其端口并联了个有功功率为的负荷模块。仿真开始前，要利用模块对电机进行初始化设置。单击模块，打开潮流计算和电机初始化窗口，设置参数如图所示。图中设定同步发电机为平衡节点。初始化后，与同步发电机模块输入端口相连的两个常数模块和以及图中的将会自动设置。从图中还可以看出，相电流滞后相电压，即电流与电压波形的过零点相差。因此在故障模块中设置时发生三相短路故障，其他参数采用默认设置。选择算法，仿真的结束时间取为。开始仿真，得到发电机端突然三相短路后的三相定子电流波形图如图所示。其中，相定子电流的冲击电流标幺值为，和理论计算值存在的误差。如图所示为短路后定子电流的轴和轴分量以及励磁电流的仿真波形图。图利用模块的潮流计算和电机初始化窗口计算初始参数短路故障类型改变，就可以仿真同步发电机发生各种不对称短路时的故障情况。例如，设置在时发生两相短路故障。开始仿真，得到发电机端突然两相短路后的三相定子电流仿真波形图如图所示。图发电机端突然三相短路时的定子电流仿真波形图从图中可以看出，当发电机突然三相短路时，三相定子电流仍然保持对称，同步衰减。图发电机突然三相短路时以及的电流仿真波形图从图中可以看出，当发电机突然三相短路时，直轴电流和励磁电流都经过段时间衰减到个稳态值，而交轴短路电流经震荡衰减为零。图发电机端突然两相短路时的三相定子电流仿真波形图从图中可以看出，当发电机端突然两相短路时绪论电力系统短路故障的危害电力关乎国家的能源和经济。随着现代社会生产力水平的不断提高，电能用户对于供电可靠性安全性持续性的要求越来越高，优质可靠稳定的电力供应已成为电力用户的普遍需求。电力网络的延伸运行条件越来越复杂电网用电设备种类和数量的大量增加自然灾害和误操作等因素使得电网故障频繁发生。电力系统的大事故会对国家经济产生巨大影响，对国家安全产生巨大威胁。但是，由于各种偶然因素所造成的影响，电力系统的各种事故在客观上是不可避免的。全网的大规模停电就有可能因为局部的故障未能得到及时有效的应对。基于仿真系统故障的前景计算机仿真技术已成为电力系统研究规划设计和运行等各个方面的重要方法和手段,由于具有很良好的开发性高效的数据仿真分析,特别是信号处理和直观的图形显示功能,且环境下的模型库及强大的二次开发功能和丰富绕组和转子绕组之间，同步电机突然短路的暂态过程要比稳态对称运行时复杂得多。稳态对称运行时，电枢磁势的大小不随时间变化，而且在空间以同步速度旋转，它同转子没有相对运动，因此不会在转子绕组中感应电流。突然短路时，定子电流在数值上发生急剧变化，电枢反应磁通也随着变化，并在转子绕组中产生感应电流，这种电流又反过来影响定子电流的变化。同步电机突然短路暂态过程的个显著特点是定子绕组电流和转子绕组电流相互影响。发生短路时，作为电源的发电机内部也发生暂态过程，并不能保持其端电压和频率不变。般讲，由于发电机转子的惯量较大，在分析短路电流时可以近似地认为转子保持同步转速，即频率保持恒定。在这里所讨论的同步发电机是理想电机，即电机转子在结构上对直轴和交轴完全对称定子三相绕组完全对称，在空间互差电角度。正弦分布的磁动势由定子电流在气隙中产生转子绕组和定子绕组间的互感磁通也在气隙中按正弦规律分布。定子及转子绕组的电感不受定子及转子的槽和通风沟的影响，即认为电机的定子及转子具有光滑的表面。此外，还假设在暂态过程期间同步发电机转子保持同步转速，即只考虑电磁暂态过程，而不计机械暂态过程。电机铁芯部分的导磁系数为常数，即忽略磁路饱和的影响。发生短路后励磁电压始终保持不变，即不考虑短路后发电机端电压降低引起的强行励磁。短路发生在发电机定子出线端口。如果短路发生在出线端外，可以把外电路的阻抗合并至定子绕组的电阻和漏抗上，只要定子总回路的电阻较电抗仍小得多，则短路后的物理过程和出线端口短路是样的。同步发电机突然三相短路暂态过程分析在分析同步发电机突然三相短路暂态过程时，可以利用叠加原理，这样同步发电机机端突然短路相当于在发电机端口处突然加上了与电机短路前的端电压大小相等但方向相反的三相电压。在定子绕组上突然加以对称的相电压后，为了保持其无源闭合回路的磁链不变，在其定子绕组中将要引起相应的瞬变电流，而且这些瞬变电流还要按照定的时间常数逐步衰减至稳态值。当发电机突然短路时，定子各绕组电流将包含基频分量倍频分量和直流分量。到达稳态后，定子电流起始值中的直流分量和倍频分量将由其起始值衰减到零，而基频分量则由其起始值衰减为相应的稳态值。同样，在转子绕组中也包含直流分量和同频率交流分量。转子回路感生的自由直流分量，即励磁绕组中的和阻尼绕组中的，均是无源的自由分量。当它们流过转子回路时，由于电阻的存在，它们也会最终衰减至零。与转子回路直流分量相对应的定子基频交流分量也会同样衰减，不过不会衰减至零。因为励磁电流始终存在，其产生的主磁通在短路的三相定子回路中感应电动势，产生三相稳态短路电流。转子回路的自由直流分量的衰减时间常数主要取决于转子回路的参数。所不同的是转子直轴有相互磁耦合的励磁和阻尼回路，相中没有短路电流目录摘要绪论电力系统短路故障的危害基于仿真系统故障的前景无穷大功率电源供电系统三相短路仿真无穷大功率电源供电系统三相短路的暂态过程无穷大功率电源供电系统仿真模型构建仿真模型及结果分析基于仿真的同步发电机突然短路的暂态过程分析同步发电机突然三相短路暂态过程分析同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算与仿真同步发电机突然三相短路暂态过程的数值计算同步发电机突然三相短路暂态过程的仿真基于仿真的小电流接地系统单相故障分析小电流接地系统单相故障特点简介小电流接地系统仿真模型构建中性点不接地系统的仿真模型及计算中性点经消弧线圈接地系统的仿真模型及计算小电流接地系统单相故障仿真结果及分析中性点不接地系统的仿真结果及分析中性点经消弧线圈接地系统的仿真结果及分析结论与展望参考文献致谢,基于仿真的电力系统故障分析马涛山东农业大学机械与电子工程学院泰安摘要电力系统故障分析主要是研究电力系统中由于故障所引起的电磁暂态过程，搞清楚暂态发生的原因发展过程及后果，从而为防止电力系统故障减少故障损失提供必要的理论知识。简单故障和复合故障是电力系统可能发生的故障类别。简单故障指的是电力系统正常运行时处发生短路或断相故障，而复合故障则是指两个或两个以上简单故障的组合。所谓短路，是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地之间的连接。在正常运行时，除中性点外，相与相或相与地之间是绝缘的。单相短路故障在电力系统的运行中占绝大多数。三相短路时三相回路依旧是对称的，故称为对称短路其他几种回路均使三相回路不对称，故称为不对称短路。产生短路的主要原因是电气设备载流部分的相间绝缘或相对地绝缘被破坏。短路对电力系统的正常运行和电气设备有很大的危害。短路引起电网中电压降低系统发生短路相当于改变了电网的结构，必然引起系统中功率分布的变化不对称接地短路所引起的不平衡电流产生的不平衡磁通，会在邻近的平行的通信线路内感应出相当大的感应电动势，造成对通信系统的干扰，甚至危及设备和人身的安全。关键词电力系统故障电磁暂态过程功率分布感应电动势,