电力系统不对称短路计算要点讲解.doc

目录 1 课程设计任务 1 1.1 设计题目 1 1.2 设计要求 1 1.3 题目要求分析 2 1.3.1 序网络的制定及标幺值的计算 2 1.3.2 复合序网的绘制 2 1.3.3 短路点入地电流及A相电压有名值的计算 2 1.3.4发电机侧线路流过的各相电流有名值的计算 2 2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 3 2.1 不对称分量的分解 3 2.2 序阻抗的概念 4 2.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 5 3 简单不对称短路的分析 7 3.1 单相（a相）接地短路 7 3.2 两相（b相和c相）短路 8 3.3 两相（b相和c相）短路接地 8 4 电力系统不对称短路计算解题过程 9 4.1 计算网络各元件序参数标幺值 9 4.2 制定正、负、零序网并计算各序组合电抗及电源组合电势 10 4.2.1 系统各序等值网络 10 4.2.2 计算各序组合电抗及电源组合电势 11 4.3 计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值 12 4.4 计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值 13 总结 15 参考文献 16 电力系统不对称短路计算 1 课程设计任务 设计题目 系统接线如下图，线路f处发生金属性B、C相接地短路。已知各元件参数为： 发电机G： SN=60MVA, VN=10.5KV，Xd″=0.2, X2=0.25，E″=11KV； 变压器T-1： SN=60MVA, Vs（%）=10.5， KT1=10.5 / 115kV； 变压器T-2： SN=60MVA, Vs（%）=10.5， KT2=115 / 10.5kV； 线路L： 长L=90km, X1=0.4Ω/km, X0=3.5X1； 负荷LD： SLD=40MVA，X1=1.2, X2=0.35。 选取基准功率SB=60MVA， 基准电压为平均额定电压。 1.2 设计要求 制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值。 计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。 计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。 计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名。 1.3 题目要求分析 1.3.1 序网络的制定及标幺值的计算 要制定序网络图，必须根据电力系统的接线图、中性点接地情况及各序电流的流通情况，在故障点增加电势，从故障点开始，逐步查明各序电流的流通情况。凡是某一序电流能流通的原件，都应当包括在该序网络中，并用相应的序参数和等值电路表示。 要计算各元件的标幺值，需根据所选取的基准功率和基准电压，并结合元件本身的特性。 1.3.2 复合序网的绘制 要绘制复合序网，首先应在各序网络中计算出各序组合电抗及电源组合电势，再利用对称分量法对此种不对称短路进行分析，写出各序网络故障点的电压方程式（各元件都只用电抗表示），再根据不对称短路的具体边界条件写出的方程来求解。 1.3.3 短路点入地电流及A相电压有名值的计算 要计算短路点入地电流及电压有名值，可以在复合序网中求解。在复合序网中可以很容易得到某相电流的各序分量，由此可以得出各相电流值，再根据具体短路情况找出哪相电流为入地电流即可，同时也可以计算出各相电压。 1.3.4发电机侧线路流过的各相电流有名值的计算 要计算发电机侧线路流过的各相电流有名值，应在各序网络中求出发电机侧线路流过的相电流的序分量，然后就容易求得各相电流有名值了。 2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 对称分量法是分析不对称故障的常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。 2.1 不对称分量的分解 在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量（电流或电压），可以分解为三组三相对称的相量，当选择a相作为基准相时，三相相量与其对称分量之间的关系（如电流）为： （2-1） 式中，运算子，且有；分别为a相电流的正序、负序和零序分量，并且有： （2-2） 由上式可以做三相量的三组对称分量如图2-1所示。 图2-1 三相量的对称分量 由式（2-1）、（2-2）2.2 序阻抗的概念 图2-2 静止三相电路元件 以一个静止的三相电路元件为例来说明序阻抗的概念。如图2-2所示，各相自阻抗分别为；相间互阻抗为。当元件通过三相不对称的电流时，元件各相的电压降为：