《第20次课-第7章电力系统不对称故障讲义》由会员分享，可在线阅读，更多相关《第20次课-第7章电力系统不对称故障讲义（56页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第七章 电力系统不对称故障,（第1部分）,1、对称分量法 2、电力系统元件序参数 3、电力系统序网络 4、简单不对称故障分析计算 5、不对称故障的计算机解法,内容,主要教学安排,主讲内容 对称分量法 电力系统元件序参数 电力系统序网络 教学要求 掌握对称分量法 电力系统元件序参数和电力系统序网络 重点、难点 电力系统序网络 不对称故障计算,不对称短路后网络的特点,对称分量法,若B、C两相接地短路故障,一、对称分量法的物理解释 三相系统中的三个不对称相量可分解为三个对称的三相系统。这三个对称分量为： 正序分量组：三个分量的量值相等，相位相差120度，相序与原有相系统的相序相同。下角用注1表示。,
2、对称分量法,正序分量,对称分量法,负序分量组：三个分量的量值相等，相位相差240度，相序与原有相系统的相序相反。下角用注2表示。 零序分量组：三个分量的量值相等，相位相差360度，三个分量为同相。下角用注0表示。,零序分量,对称分量法,三个不对称相量可用三个对称分量表示：,对称分量的合成,对称分量法,取运算符号 ,则有：,三相不对称分量写成矩阵形式为：,对称分量法,三相不对称分量（电流）写成矩阵形式为：,In=Ia+Ib+Ic 利用对称分量法计算后，中线电流为零序电流的三倍 In=3I0,三相四线制对称Y接系统，中线电流为三相电流之和：,对称分量法,例：计算三相对称系统的各序电压,解,三相对称
3、系统（正序），a相正序分量即为该相电压，零序和负序分量为零。,对称分量法,三相对称系统（负序），a相负序分量即为该相电流，零序和正序分量为零。,例：计算三相对称系统的各序电流,解,例：计算三相系统断路时的各序电流和中线电流,解,三相系统断路（不对称）时的各序电流均不为零,中线电流为零序电流的三倍,对称分量法,三相系统任一点的复功率为：,序网络,对称分量法在不对称短路分析中的应用,三相输电线路是对称元件，自阻抗,互阻抗,不对称短路后，线路上流过三相不对称电流，这一组不对称电流在三相输电线路上的电压降是不对称的，它们之间的关系可用如下矩阵方程表示：,三相电压降和三相电流变换为对称分量,称序阻抗矩阵
4、，展开得,输电线路的正、负、零序阻抗,(1)只有三相输电线路的参数对称时，,当三相参数不对称时,(2)负序阻抗等于正序阻抗，这个结论可以推广到所有静止元件，如变压器、电抗器等；而旋转元件，如发电机和电动机，其负序阻抗和正序阻抗不相等。 (3)三相对称系统中通入正序或负序电流时，任意两相对第三相的互感是去磁的；而通入零序电流时，由于三相的零序电流大小相等、方向相同，任意两相对第三相的互感起助磁作用。因此，输电线路的零序电抗总大于其正、负序电抗。,才是一个对角矩阵，,的非对角元素不全为零。,对称分量法在不对称短路分析中的应用,各序对称分量是独立作用的,对称分量法在不对称短路分析中的应用,(a) 系
5、统图,(b) 等值电路,(c)(f) 对称分量法的应用,电源电势是对称的，仅有正序分量,负序、零序网络中无电源电势,正、负、零序网络三相完全对称，可以取一相的研究来代替三相。,(a) 单相等值电路图,(b) 简化单相等值电路图,对称分量法在不对称短路分析中的应用,图7-4 简化序网图,三相对称Y接发电机的序网络,Ea, Eb ,Ec 为三相电源电势，Ia，Ib Ic为三相线电流. Zn为发电机中线与地相接阻抗,电力系统元件的序参数,Z1=Zg1(正序阻抗为发电机次暂态电抗),三相对称Y接发电机的序网络,负序阻抗为发电机负序组抗 Z2=Zg2,零序阻抗为发电机零序组抗与3倍接地阻抗之和,电力系统
6、元件的序参数,Z0=Zg0+3Zn,同步发电机的负序与零序电抗见表7-1，7-2。,三相对称Y接同步电机与异步电动机的序网络,电力系统元件的序参数,(a) 正序等值电路,(b) 负序等值电路,异步电动机的序网络,异步电动机的三相定子绕组通常接成三角形或不接地星形,电力系统元件的序参数,双绕组变压器的零序参数和等效电路,零序电流对外视为开路,YNd联结变压器d侧的零序环流,(a) 零序电流回路 (b) 零序等值电路,原、副绕组的漏电抗,零序励磁电抗,电力系统元件的序参数,电力系统元件的序参数,(a) 零序电流回路 (b) 零序等值电路 图7-8 中性点经电抗接地YNd变压器的零序等值电路,原、副
7、绕组的漏电抗,零序励磁电抗,双绕组变压器的零序参数和等效电路,电力系统元件的序参数,双绕组变压器的零序参数和等效电路YNy,原绕组的漏电抗,零序励磁电抗,(a) 零序电流回路 (b) 零序等值电路,电力系统元件的序参数,双绕组变压器的零序参数和等效电路YNyn,原、副绕组的漏电抗,零序励磁电抗,(a) 零序电流回路 (b) 零序等值电路,电力系统元件的序参数,(a) 三个单相的组成 (b) 三相四柱式,(c) 三相三柱式,变压器零序主磁通的磁路,双绕组变压器的零序参数和等效电路,YNd YNd YNy YNyn,电力系统元件的序参数,三绕组变压器的零序参数和等效电路,(a) 零序电流回路 (b
8、) 零序等值电路,电力系统元件的序参数,三绕组变压器的零序参数和等效电路,电力系统元件的序参数,三绕组变压器的零序参数和等效电路,电力系统元件的序参数,自藕变压器的零序参数和等效电路,电力系统元件的序参数,自藕变压器的零序参数和等效电路,输电线路的零序阻抗,电力系统元件的序参数,“导线-大地”回路的自阻抗,(a) 电流回路图 (b) 等值导线模型 图 “导线-大地”回路,二个“导线大地”回路间的互阻抗,输电线路的零序阻抗,电力系统元件的序参数,图 两个平行的“导线-大地”回路,图 三相架空输电线零序电流回路,互阻抗,电力系统元件的序参数,输电线路的零序阻抗,单回三相架空输电线的零序阻抗,电力系
9、统元件的序参数,双回架空输电线路的零序阻抗,输电线路的零序阻抗,当两个回路的参数完全相同时，即,每一回路的零序等值阻抗为,每一回路的零序自阻抗,两个回路间的零序互阻抗,有架空地线时输电线路的零序阻抗,电力系统元件的序参数,输电线路的零序阻抗,表 架空输电线的零序电抗,电缆线路的零序阻抗,电力系统元件的序参数,电力系统的序网络,(a) 电力系统接线图,(b) 正序网络及简化网络,(c) 负序网络及简化网络,电力系统的序网络,(a) 零序网络回路图,(b) 零序网络及简化网络,例7-1 试制订图7-27(a)所示系统在 点发生不对称接地短路时的各序网络。,(b) 正序网络 (c) 负序网络 (d)
10、 零序网络,(a) 系统图,例7-2 试制订图7-28(a)所示系统在 点发生不对称接地短路时的零序网络。,(a) 系统图,（b）零序网络,例，利用对称分量法计算2节点三相短路电流,画序网络图,序网络等效图,简单不对称短路故障分析,简单不对称短路故障分析,简单不对称短路故障分析,电力系统的正常运行一般是对称的，它的三相电路、各相电流、电压对称，只有正序分量。 当电力系统的某一点发生不对称故障时，三相电路的对称条件受到破坏，三相对称电路也就成为不对称的了。 关键：故障点的不对称是使原来的三相对称电路变成不对称的关键所在。 在计算不对称故障时，设法在一定条件下，把故障点的不对称化为对称的，使由故障
11、破坏了对称性的三相电路转化成三相对称电路，从而可以用单相电路进行计算。 用对称分量法把故障点的不对称转化为对称的。,（1）直接短路：,边界条件：,以a相为基准相：,单相接地短路：,简单不对称短路故障分析,所以三序网串联：,Z=R+jXjX,单相接地短路：,计算故障处的短路电流，对地电压各序分量 :,单相接地短路：,短路点三相电压：,短路点三相电压电流矢量图,单相接地短路,（2）经阻抗短路：,边界条件：,以a相为基准相：,ZF,单相接地短路：,单相接地短路：,例，利用对称分量法计算2节点单相短路电流,单相接地短路：,单相接地短路：,总结,1、掌握对称分量法的概念； 2、了解同步发电机、变压器及输电线路各序电抗； 3、学会制定序网络； 4、掌握利用对称分量法求解不对称故障。,
