第1章配电网故障分析(3)

(1) 负荷的突然变化，例如切除或投入大容量的用电设备；

(2) 切除或投入电力系统的某些大型元件，例如发电机组、变压器、输电线路等；

(3) 电力系统内及生短路故障。

在上述三类情况中，短路故障一般是最危险的，所以主要应考虑这种情况。对于中性点直接接地的系统，要考虑以下几种短路情况：①单相接地短路；②两相短路；③两相接地短路；④三相短路。

根据电力系统事故统计，高压输电线路上单相接地短路故障的次数占全部短路故障总数的75～90%，两相短路和两相接地短路只占5～15%，三相短路是很少的，只占总数的5～10%。

对于暂态稳定而言，三相短路是最严重的故障，由于三相短路时电压急剧下降，发电机12

间的联系大大削弱，严重威胁电力系统的暂态稳定性。

其余三种短路故障，对暂态稳定影响的严重程度，顺序为两相接地短路、两相短路、单相接地短路。分析电力系统运行的暂态稳定性，应该根据安全与经济两方面综合考虑故障类型。从安全角度来说，当然希望电力系统能够承受最严重的短路故障。但是，由于这种故障出现的机会很少，假若要使系统能够经受这种故障的干扰而不失去稳定运行，势必要求增加很多投资，这在经济上就不合理。

除短路故障的类型外，短路点的位置对暂态稳定的威胁也有很大的关系。若短路点对系统内的各发电机对称性好，故障的严重性就会轻些。相反地，若短路点对各发电机对称性不好，电力系统失去暂态稳定的可能性就会增大。

另一方面，系统的暂态稳定性和短路点距系统主要工业负荷的远近也有关系。在庞大的负荷中心附近发生短路时，经常会危及系统的稳定运行。

对于输送负荷大、距离长的输电线路，在线路的送电端发生短路故障时，情况最为严重。 提高暂态稳定可以采取下述措施:

(1) 快速切除短路故障。快速切除短路故障可以大大缩短扰动时间，使转子上不平衡转矩作用时间减小。

(2) 采用自动重合闸。系统中的许多故障都是瞬时性的，在故障发生后快速切除故障线路，待故障消失后用自动重合闸自动将线路重新投入。这样不仅提高了供电可靠性，而且也有利提高系统运行的稳定性。

(3) 采用联锁切机。在输电线路发生事故跳闸或重合闸不成功时，联锁切除线路送电端发电厂的部分机组。若受端系统电源不足，为防止系统频率下降，应考虑切机的同时再联切受端部分负荷。

(4) 快速关闭汽门。为了减少大干扰发生后不平衡功率，在汽轮机或水轮机上装设快关装置，故障后迅速减少原动机输入功率，维持平衡，提高暂态稳定性。

(5) 电气制动。系统发生短路故障，发电机发出的荷功功率突然减少，发电机组由于原动机功率很少变化而产生过剩功率 (过剩转矩)而加速，此时投入制动电阻，消耗发电机有功功率，使不平衡功率减小，发电机加速减小，提高了暂态稳定性。

(6) 正确选择系统运行方式。电网结构和系统运行方式对提高暂态稳定影响很大。如双回路比单回路稳定性要高。高压大电网中，要尽量避免远距离单回路送电，或远距离大环状供电。因为这两种供电方式会大大降低系统稳定性和稳定极限。

(7) 尽量减少系统稳定破坏带来的损失和影响。虽然采取了措施，但当出现事前末预料到的严重故障时，系统仍有可能失去稳定。为了减少稳定破坏带来的损失，可采取将系统解列，即在预先选定的解列点把系统分开成几个独立的、各自保持同步的部分。

注意事项

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不对称短路电流虽然一般要比三相短路电流小，但它的发热和电动力也会损坏设备的绝缘和结构，短路电流还会引起系统稳定的破坏，所以不允许长时间的存在。断路器要跳闸将故障部分切除。

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