电力系统是由发电厂、送变电线路、供配电所和用电等环节组成的电能生产与消费系统,它的功能是将自然界的一次能源通过发电动力装置转化成电能,再经输电、变电和配电将电能供应到各用户。为实现这一功能,电力系统在各个环节和不同层次还具有相应的信息与控制系统,对电能的生产过程进行测量、调节、控制、保护、通信和调度,以保证用户获得安全、优质的电能。电气量是指与电力系统或电路中的电流、电压、功率、能量等相关的物理量,包括电流、电压、功率、电能、电阻等等。
那么电力系统发生故障后,哪些电气量会发生变化呢?
0 1 电 流
短路时故障点与电源之间的电气设备和输电线路上的电流将由负荷电流增大至大大超过负荷电流;
0 2 电 压
当发生相间短路只和接地短路故障时,系统各点的相间电压或相电压值下降,且越靠近短路点,电压越低。
因为短路电流很大,电缆的阻抗已经不能忽略,必然会产生压降;
0 3 功 率
由于电压和电流的变化,系统中的功率可能会发生变化。例如,短路故障会导致电流瞬间升高,从而导致短时间内的高功率消耗;
0 4 频 率
在电力系统中,电力的消耗和产生必须保持平衡,以维持稳定的频率。故障可能会打破这种平衡,导致频率的变化;
0 5 测 量 阻 抗
测量阻抗即测量点(保护安装处)电压与电流之比值。正常运行时,测量阻抗为负荷阻抗,金属性短路时,测量阻抗转变为线路阻抗,故障后测量阻抗显著减小,而阻抗角增大。
需要注意的是,故障对以上电气量的影响取决于具体的故障类型和位置。不同类型的故障(如短路、接地故障等)会导致不同的电气量变化。此外,电力系统的保护装置也会在故障发生时起到保护作用,以限制故障对电气量的影响。ABB继电保护装置会利用故障时电气量的变化,在设备内部进行判断进而进行动作保护。