电力系统分析朱一纶第7章节电力系统不对称运行分析方法.ppt

第7章 电力系统不对称运行分析方法 对基波分量而言，由于只有故障点发生不对称故障导致三相阻抗不相等，电力系统其它各元件的三相阻抗仍保持相等，针对此特点，可以采用一种比较简单的对称分量法进行分析。 本章重点掌握对称分量法和三序等效电路的画法。 7.1 对称分量法及其应用 7.1.1 对称分量法 任何一组不对称的三个相量（电压或电流）总可以分解成为正序、负序和零序三组（每组三个）相量。 7.1.1 对称分量法 任选一相（这里选a相）电流作为基准相量， 7.1.1 对称分量法 简写成： 已知了三个序相量，就可以通过T的逆变换可求出三个不对称的电流相量 例7-1 设电力系统某点发生a相单相接地故障，现测得短路点的三相线电压分别为： 试求其三组序电压分量。 解：取a相为基准相， 例7-1 求出另二相的各序电压分量 7.1.2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 电力系统发生不对称短路时，仅在短路点不对称。——转化为对称 7.1.2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 根据对称分量法，这一组不对称的电压源可以分解成正序、负序和零序三组对称电压源。根据叠加原理，可以把电力系统看成三部分的叠加。 7.2同步发电机的各序参数 在讨论短路时我们往往采用近似方法，只计入电抗，如果精确求解要计入电阻时，因为电阻与频率无关，所以正、负、序等效电路中的电阻都是相等的。 7.2同步发电机的各序参数 7.2同步发电机的各序参数 讨论： 当发电机定子绕组中通过负序基频电流时，它产生的负序旋转磁场与转子之间有两倍转速的相对运动，因此，同步发电机的负序电抗是不等于其正序电抗的。 发电机的零序电抗只由定子线圈的等值漏磁通决定，与发电机内部绕组的结构有关。 7.3 变压器的各序参数和等效电路 7.3.1 普通变压器的各序参数 变压器的正序、负序和零序电路具有相同的形状且和前面给出的等效电路完全一致， 注意双绕组变压器的画法略有变化，有XI+XII=XT ， 7.3 变压器的各序参数和等效电路 变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构有关， 7.3.2 变压器等效电路与外电路的连接 变压器的正序、负序等效电路都是直接与外电路相连接。 当外电路向变压器某侧三相绕组施加零序电压时，如果能在该侧绕组产生零序电流，则等效电路中该侧绕组与外电路接通，如果不能产生零序电流，则认为变压器该侧绕组与外电路断开。根据这个原则，只有中性点接地的星形接法（用YN表示）的绕组才能与外电路接通。 7.3.2 变压器等效电路与外电路的连接 设变压器的至少有一个中性点直接接地，则变压器零序等效电路与外电路的连接 ： 7.3.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等效电路 当变压器的Yn接法绕组的中性点经阻抗接地时，若有零序电流流过变压器，则中性点接地阻抗中将流过三倍的零序电流。 7.3.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等效电路 Yn/Y/Δ连接的三绕组变压器的等效电路如下，注意到实际上变压器的各绕组是通过电磁耦合的，电路上并不相连，两侧的中性点电压实际可能并不相等。 7.4 电力线路的各序参数和等效电路 三相电力线路也是静止元件，其正序和负序参数相等。 三相电力线路中流过零序电流时，由于零序电流大小相同，且相位也相同，因此零序电流必须与大地、架空地线来构成回路，这样架空输电线路的零序阻抗与电流在大地中的分布有关，精确计算是十分困难的。 表7-2 架空电力线路各序电抗的平均值 7.4 电力线路的各序参数和等效电路 常用的输电线路还有电缆，其正、负序电抗要比架空线路小得多，但三芯电力电缆的结构复杂，准确计算相当困难，通常由制造厂提供。 电缆的零序电抗准确计算也比较困难，一般要通过实测方法求得。在规划设计和近似计算中，可以取 7.5 异步电动机和综合负荷各序参数和等效电路 1.在计算起始次暂态电流时，异步电动机或异步电动机性质的综合负荷离短路点电气距离比较远时，综合负荷略去不计，在短路点附近的综合负荷和大型异步电动机，则表示为用次暂态电动势和次暂态电抗串联构成的电压源。 7.5 异步电动机和综合负荷各序参数和等效电路 2.在应用运算曲线确定短路后任意时刻的短路电流的周期分量时，因为运算曲线在制订时已计入负荷的影响，所以在等值网络中略去所有的负荷。 7.5 异步电动机和综合负荷各序参数和等效电路 在上述两种情况以外的短路计算中，综合负荷（如民用负荷等非异步电动机性质的负荷）的正序阻抗近似用恒定阻抗表示。 为避免复数运算, 近似用等值的电抗标幺值表示综合负荷XL*=j1.2。 7.5 异步电动机和综合负荷各序参数和等效电路 系统发生不对称短路时，异步电动机的各序（近似）等效电路如下 7.6 电力系统故障运行的等效电路 应