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暂态分析
1、 电力系统：发电 送电 输电 用电的发电机 变压器 输电线路 负荷 组成的系统
2、 电力系统暂态的准则是指从一种运行状态向另一种与性状态的过程
3、 电力系统元件
（1） 电器类 发电机 变压器 线路 负荷
（2） 控制类 改变系统运行状态
4、 系统运行状态的描述（U I S P Q F cos§）
5、 系统元件参数：R X Z Y
6、 系统运行状态 稳态运行 暂态运行
7、 三种暂态过程：
（1） 电磁暂态---故障分析、发生短路以后网络中电流电压的变化
（2） 机电暂态---稳定性分析，发电机组转子的运动规律
（3） 机械暂态---
第一章
第一节故障概述
1、故障概述
（1）短路---横向故障
对称短路
三相短路
不对称短路
单相接地短路
两相短路
两相接地短路
（2）断路---纵向故障
一相断路
两相断路
2、短路定义：电力系统正常运行情况下除外，相与相和相与地之间的连接
3、短路原因：自然条件 人为条件
4、现象及危害：
强电流、大电弧
发热 机械应力 影响生产 系统解烈 干扰信号
5、短路分析的意义：
（1）对热稳定的较验
（2）继电保护的依据
（3）电气主接线设计
（4）限制短路电流措施
第二节 标幺值
1、 标幺值=实际值与基准值的比
2、 百分值=标幺值*100
3、 各元件的标幺值的求法：
（1） 发电机
（2） 变压器
（3） 线路
（4） 电抗器
4、 标幺值计算：
准确算法：
近似算法：取平均值
例题1
第三节无限大功率电源供电的三相短路电流分析
1、 无限大功率电源条件
（1） 电源内阻抗为0电压的幅值和频率不变
（2） 电源内阻抗小于回路总阻抗的百分之十
2、 短路电流最恶劣条件
（1） 短路前空载运行
（2） |а-б|=0
（3） 感性电路
结论：电路电流的直流分量起始值最大等于稳态短路电流幅值
3、 短路冲击电流 最大有效值电流 及短路容量
（1） Im=2.25Id或是Im=2.74Id（冲击电流---动稳定性）
（2） Im=1.52Id或是Im=1.62Id（有效值---热稳定性）
（3） 容量的标幺值=总阻抗的标幺值倒数
（4） 短路冲击电流：短路电流在前述最恶劣情况下的最大瞬时值称为短路电路的冲击电流
（5） 短路容量：短路电流有效值与该点短路前电压的乘积
说明：无限大功率电源的电压恒定，因此电压标幺值为1
第二章 同步发电机突然三相短路
第一节 同步发电机的原始方程
1、 理想发电机
2、 对称性：三相绕组对称
3、 光滑性：定子绕组和转子绕组 表面光滑
4、 正弦性：定子绕组和转子绕组之间的空气中的磁通按正弦分布
5、 不饱和性：电机铁芯部分的导系数为常数
6、 正方向的确定
（1） 磁链正方向与轴线方向一致
（2） 电流正方向
定子：正电流产生副磁链
负电流产生正磁链
转子：发电机到负荷侧----电压降正方向与电流正方向一致
励磁电源到励磁绕组----同上

7、 电磁方程和磁链方程
8、 电感系数
（1） 自感系数---在-90到90是有最小值 在 0-180是有最大值
（2） 互感系数----在-30到 150是有最小值 在 60-240 有最大值
第二节 d q 0 坐标系统的同步机方程
1、 派克变换阵 P 及其 逆阵1/P
2、 派克变换阵的意义:将同步发电机的电磁关系转换成为静止的变压器的电磁关系，并没有改变其内部关系，而是改变了其物理表达式表示出来。将同步发电机的原始变系数微分方程，用常熟方程表示出来。
例题2（书上例题8-1）
第三节 同步电机的对称稳态运行
1、 基本方程使用化（出稳态时候的计算题）
2、 同步电机稳态运行方程向量图和等值电路（凸极机、隐极机）
第四节 同步发电机突然三相短路物理分析
1、 磁链守恒定义：任何一个闭合线圈，它所交链的磁链不能发生突变，当外来磁场企图是闭合线圈铰链的磁链变化时，在该线圈中将感应出一个自由电流，使所产生的磁链恰好抵消这种变化，以保持总合成磁链不突变。
2、 无限大功率电源三相短路电流式
同步电机正常运行分析及短路分析
第五节 暂态分析及次暂态分析
1、 暂态分析向量图及公式
2、 次暂态分析向量图和公式
第六节 短路全电流表达式
1、 组成
强制分量 次暂态电流自由分量 暂态电流自由分量 直流电流自由分量 二次频交流自由分量
2、 认识个电流分量的公式 （以及个物理量代表的含义）
3、 稳态电势 暂态电势 次暂态电势 （电抗）的大小关系 之间比较
第三章 电力系统三相短路使用计算
1、基本假设
（1）周期分量电流起始初值公式：
（2）各发电机电势同相位
（3）系统中各元件用纯电抗表示、
（4）各发电机的等值电抗、等值电势
第二节 起始次暂态电流和冲击电流的使用计算
例题3
第三节 短路电流运算曲线及其应用
1、 转移阻抗：在网络中消去除发电机电动势节点和短路节点以外的所有节点（称中间节点）得到发电机节点和短路节点直接联系的阻抗
2、 Xjs=转移阻抗*额定容量比上基准容量
第四节 短路电流周期分量的近似计算
1、 容量的标幺值=电流的标幺值=阻抗标幺值之和的倒数
第四章 电力系统的各元件的序阻抗和等值电路
第一节对称分量法在不对称短路计算中应用
1、对称分量的定义：：在三相电路中，对于任意一组不对称的三相向量 ，可以分解为三组三相对称的相量之和， 正 负 零 （1 2 0）
（1）正序：a相超前b相相差120
（2）负序：a相滞后b相相差120
（3）零序：abc三相同相位
2、对称分量变换阵
（1）相参数=正阵*序参数
（2）序参数=逆阵*相参数
例题4
2、 使用对称分量法的条件：
（1） 系统结构对称和各序彼此对称
（2） 线性系统
3、 序阻抗
（1） 静止元件：正序阻抗=负序阻抗
（2） 旋转元件：正序阻抗不等于负序阻抗
4、 对称分量法在不对称故障中的使用
（1） 三序网络的特点
A、正序网：正序网的综合电势 正序阻抗 正序电压
B、负序网：负序网无综合电势 负序阻抗 负序电压
C、零序网：零序网无综合电势 零序阻抗 零序电压
第二节 各元件序电抗及等值电路
1、正序网： 发电机电势 短路点正序电压 各元件正序阻抗（除中性点 接地阻抗 空载线路 空载变压器）
2、负序网：无发电机电势 短路点负序电压 各元件 负序阻抗（除中性点 接地阻抗 空载线路 空载变压器）
3、零序网：从短路点处施加零序电压 看零序电流流过的元件 并用元件的零序参数和等值电路表示
例题5 主要是给出电路图画出他们的序电路图 （零序网络的绘制主要考点）
第五章 电力系统不对称分析
第一节 各种不对称故障分析计算
1、 单相短路接地（两相断路）
（1） 三序串联网络
（2） 序电压之和为零
（3） 序电流相等=3相电流
（4） 讨论：单相短路接地电流与三相短路电流接地的大小
取决于正序=负序阻抗----零序阻抗
（5） 讨论：单相短路接地电压 与三相短路电压的大小
取决于 正序=负序阻抗与零序阻抗的比值
2．、两相短路
(1)无零序并联网
（2）-2序电压=未短路相电压=2短路相电压
（3）根号3*序电压=相电流
（4）讨论：两相短路电流是三相短路电流的倍
3、两相短路接地（单相断路）
（1）三序并联网络
（2）序电压
（3）序电流
（计算题）
例题6 P210
第二节 故障时非故障处得电压电流分析计算
越靠近短路点，正序电压有效值越低，零序电压有效值越高
第三节 非全相断线的分析计算
1、 单相断线
2、 双相断线
第八章 电力系统稳定性问题
第一节 稳定性的概述
1、 电力系统在某一正常运行状态下，受到某种扰动，此系统能否恢复原来运行状态或是建立一个新的稳定运行状态的能力
2、 电力系统
静稳态 ：小波动
动稳态：大波动
3、 电力系统稳定行的判据：
1）倒数为正值是系统稳定 在小于90角
第二节 同步发电机阻电机特性
1、 同步发电机组转子运动方程
2、 Tj（惯性时间常数）：在发电机转子上施加额定转矩转子由静止状态转动到额定转速所需时间
3、 同步发电机的功角特性
（1） 隐极机
公式：(适用于两点电压，两点电压差两点阻抗)
图像:
（2） 凸极机
公式：(适用于两点电压，两点电压差两点阻抗)
图像:
第七章 电力系统静态稳态性分析
第一节 简单电力系统静态稳定性问题
1、 分析图像 得出：倒数>0时 该点为稳定点
2、 静态稳定性概念：系统运行中受到微小扰动，独立恢复到原来运行状态的能力
3、 同步发电机的储备系数 Kp
规定：正常运行：Kp》15%-20%
故障运行：Kp》10%
第二节 小扰动法分析电力系统静态稳定
1、 原理：根据扰动运行的线性化微分方程组的特性方程的根，来判断系统手扰动运行是否稳定
2、 线性系统稳定的充要条件是其所有特征方根均在根平面的左半部分

附
加

1、 派克变换的意义：派克变换是将坐标系统的变换，将同步发电机的电磁关系转变为犹如静止变压器的电磁关系。并没有改变电机电磁结构，只是改变了对其物理量的表达式，使得同步机原始变系数微分方程转化为常系数微分方程来求解。
2、 同步电机的全电流公式（书上164页）
3、 稳态电抗 大于 暂态电抗 大于 次暂态电抗
4、 转移阻抗：在网络中，消除发电机电动机和短路节点以外所有节点，得到的发电机节点和短路节点直接联系的阻抗 公式：
5、 对分量法定义：将一组不对称的向量分解为三组对称的三序分量之和，即 正序 负序 零序
6、 对称分量法
1） 原始条件
2） 序分量 =对称分量变换阵逆阵*相分量
7、 复合序网络（画法）
1） 正序网络
2） 负序网络
3） 零网络
8、 原始边界条件与序分量边界条件
（关于单相接地短路，两相短路，两相接地短路）
9、 正序等效定则：简单不对称电路电流的计算归根结底不外乎于先求除系统对短路点的负序和零序输入电抗，再根据短路的不同类型组成附加电抗，将他接入短路点，然后就像计算三相短路一样算出短路点的正序电流
10、 非全相断线的分析 （与短路相反）
11、 稳定性定义：电力系统正在某一正常运行状态受到某种扰动，此系统能否恢复到原来运行状态或是建立一个性的稳定运行状态的能力
12、 Tj惯性时间常数：在发电机转子上施加额定转矩后，转子有静止状态转动到额定转速所需时间
13、 静态稳定性：系统运行中受到微小扰动独立的恢复到原来的运行状态的能力
14、 电力系统稳定的判据：倒数>0 稳定
15、 劳斯判据：若系统稳定，则T应由负实部，从要条件是：
1） 特征方程所有系数大于0
2） 劳斯阵列的第一列所有元素均大于0
16、 提高系统静态稳定性措施
1） 宗旨是加强电气联系，缩小电气距离
2） 采用自动励磁装置
3） 减小元件电抗 （采用分裂导线，提高线路额定电压 ，串联电容补偿）
4） 改善系统结构，和采用中间补偿设备 （单回路，加同步调相机）
17、 暂态稳定性的分类：
1） 起始阶段 E常数
2） 中间阶段 调节系统
3） 后期阶段 故障几分钟后
18、 提高电力系统暂态稳定性的措施
1) 故障的加速切除和自动重合闸 装置
2) 提高发电机的电磁功率
发电机强行励磁
电气制动
变压器中性点经小电阻接地
3）减少原动机输出的机械功率
（面积定则）----简答题
19、 不对称三相短路的分析步骤
1） 单相短路接地 短路相的电压为零；非短路相的电流为零（三序串联网络）
3序电流=相电流 ；各项序电流相等；各项序电压之和为零
2） 两相短路 短路相电流为零 非短路相电流之和为零 （无零序并联网络） 短路相电压=-0.5非短路相电压=-非短路相序电压 非短路相正序电压=负序电压 非短路相正序电流+非短路相负序电流之和为零
3） 两相短路接地 短路相电压为零 非短路相电流为零 （三序并联网络）
非短路相各序电流之和为零 ；非短路相各序电压相等
20、 电机的有功功率储备系数Kp
1） 意义：正常运行下，有功功率储备系数为15%--20%,最低不得超过10%。Kp越大越好
2） Kp等于有功功率极限-发电机的输送功率与其发电机输送功率的比值
21、 小扰动法分析方程的原理：根据扰动运行的线性化微分方程组的特征方程的来判定系统受到扰动运行是否稳定
1） 线性稳定的条件：其搜有特征方程的根都在平面的左半部分
2） 阻尼系数大于零 削减震荡 ；阻尼系数小于零 增强震荡
22、 暂态带你康物理意义：电枢反映磁链一部分被励磁绕组排挤到外部，与原定子绕组漏磁链一起构成新钉子漏磁链所对应的电抗
23、 次暂态电抗物理意义：电枢反映磁链一部分被阻尼绕组和励磁绕组共同排挤到外部，与原定子绕组漏磁链一起构成新定子漏磁链所对应电抗
24、 等面积定则：稳定运行点在a点，当发生故障的一瞬间，角度不变，conga点跳到故障点，则P1<P2，制动转矩变小，开始加速运行，角度变大，运行到c点。故障点运行到c点，故障切除后，角度不变，到达e点，所以P3>P2，开始减速，，虽然加速度在减小，但系统还是处在加速状态，所以角度还在增大，当运行到f点时，原动机与发电机转矩相同，在运行时，开始减速，角度到达K点时，系统达到新的稳态运行状态。