电力系统不对称短路 陈立新.ppt

5-1 对称分量法 5-2 电力系统元件的序参数 5-3 各序网络的制定 5-4 简单不对称短路的分析计算 5-5 非故障处电压、电流的计算 一、对称分量的概念 二、对称分量的合成和分解 三、对称分量的性质 四、序网络 五、对称分量法在不对称故障中的运用 一组三相不对称的相量 ＝正序相量+负序相量+零序相量 一组三相不对称的相量 ＝正序相量+负序相量+零序相量 正序分量和为零 若三相系统中三相量的和为零，则三相对称分量中没有零序分量。 零序电流必须以中性线或大地作为通路，在有中性线的三相系统中，中性线的电流为一相零序电流的三倍。 各序分量具有独立性 通以某一序的对称分量电流时，只产生同一序的对称分量电压；在施以某一序的对称分量电势时，只产生同一序的对称分量电流 序分量的独立性是对称分量运算的前提 对三序分量分别计算，最后再将结果叠加。 上式表明，在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。也就是说，当电路通以某序对称分量的电流时，只产生同一序对称分量的电压降。反之，当电路施加某序对称分量的电压时，电路中也只产生同一序对称分量的电流。 因此，可以对正序、负序和零序分量分别进行计算。 如果三相参数不对称，则各序对称分量将不具有独立性。也就是说，通以正序电流所产生的电压降中，不仅包含正序分量，还可能有负序或零序分量。这时，就不能按序进行独立计算。 序阻抗的定义 所谓元件的序阻抗，是指元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降与通过该元件同一序电流的比值。 静止元件 不对称短路的特点： 三相元件参数对称； 短路点电流、电压向量不对称。 计算不对称短路的思路： 采用对称分量法，将短路处的不对称变为对称 应用叠加原理将电路分为三个序网络，分别计算； 进行序分量合成，得到最后结果。 根据正、负、零序三个电路图，可以分别列出各序网络的电压方程式。因为每一序都是三相对称的，只需列出一相便可以了。 在正序网络中，当以a相为基准相时可得如下正序网络方程式： 同理，负序电流也不流经中性线，而且发电机的负序电势为零，因此，负序网络的电压程为 对于零序网络，由于中性线中流过的是3倍零序电流，且计及发电机的零序电势为零，故有： 实际的电力系统接线复杂，发电机的数目也很多，但是通过网络化简，仍然可以得到与以上相似的各序电压方程式，即 当不计电阻时有： 与前面方程式相对应的序网络图如下： 上面的方程式为适用于各种不对称短路计算的基本方程式（3个方程式）。 根据不对称短路的类型再补充得到三个说明短路性质的条件，通常称为故障条件或边界条件）（3个方程式），共六个方程，便可解出短路点电压和电流的各序对称分量。 1 同步电机的正序电抗 同步电机在正常对称运行和三相对称短路时所呈现的电抗就是正序电抗. 2 同步电机的负序电抗 当系统发生不对称短路时，包括发电机在内的网络中出现的电磁现象是相当复杂的。不同类型的不对称短路时，负序阻抗是不相等的。 同步电机负序电抗的实用计算： 负序电抗 输电线路的正、负序电抗及等值电路完全相同，本节只简述零序阻抗。 当输电线路通过零序电流时，由于三相零序电流大小相等、相位相同，因此，相互的互感是相互增强的。这样，零序电抗较正序电抗大。架空输电线路的零序电抗与电流在地中的分布有关，精确计算是很困难的。 三相输电线路的正序、负序和零序阻抗为 （1）变压器正序阻抗＝稳态时的等值电抗； （2）负序阻抗＝正序阻抗； （3）零序电抗 与变压器的铁芯结构，绕组的连接方式以及中性点的工作方式有关。 若零序电流施加在变压器绕组的三角形侧或是不接地的星形侧时，无论令一侧的接线方式如何，均没有零序电流流过。 各序网络是三相对称的，故在制订各序网络的等值电路时，只需画出一相的等值网络。 基本方法 ： ①在故障点与地间加上序电压； ②从故障点开始，逐步查明各序电流流通的路径； ③将某一序电流能流通的元件以其序参数加入该序网络中。 负序网 作业4 作业5 作业6 6. 如图所示系统f点发生a相接地短路，试计算短路点短路电流大小 (系统各元件参数如图所示) 1 b、c相发生短路 二 两相短路 短路点的边界条件为 1 b、c相发生短路 根据边界条件，得到复合序网络 n1 f1 f2 n2 1 b、c相发生短路 短路点的各序电流 短路点的各序电压 1 b、c相发生短路 故障相电流的有效值为 1 b、c相发生短路 短路点的电流、电压相量图 两相短路电流 ①没有零序分量 ②正序分量和负序分量大小相等、方向相反 ③两相短路电流大小相等、方向相反，数值等于正序的 倍； 计算结果分析： 两相短路电压 ①没有零序分量 ②故障相电