[物理]第8章 电力系统不对称故障的分析01.ppt

第8章 电力系统不对称 故障的分析;横向故障Shunt type fault;①计算短路点各序电流、电压分量； ②计算各序电流、电压在网络中的分布，遇有变压器支路，还需注意相位变化； ③将各序分量合成得出网络各支路中的各相电流以及各节点各相电压。 ;对称分量法;8.1 简单不对称短路的分析 ;一、单相接地短路;整理可得序量边界条件为;;复合序网络法： 按序量边界条件，将正序、负序和零序网络按一定规律连接，从而求出短路点各序电流和各序电压共六个未知参数的方法。 这种方法简单直观，使用方便。;;应用解析法或复合序网法计算不对称故障，两种方法均可； 两种方法的共同关键点是：计算短路点的正序电流分量。 以复合序网法为例的求解步骤和计算公式如下：;②计算短路点负序、零序电流;④计算短路点各相电流 ;故障相或单相接地短路电流的有效值 ;⑤计算短路点的各相电压;如果a相金属性接地短路，即Xf＝0，则有;短路点的非故障相电压计算;绘制短路点的电流、电压相量图;单相短路电流 ①电源电势一定的情况下，单相短路电流和各序输入电抗之和有关； ②X1Σ和X2Σ的大小与短路点至电源点之间的电气距离有关； ③X0Σ则与中性点接地方式有关； ④当X1Σ≈X2Σ， X0ΣX1Σ时，同一点发生单相接地短路时的短路电流会大于三相短路电流。 ;非故障相电压 ①数值总是相等的，其相角差的大小与X0Σ/X2Σ有关； ②X0Σ=0，Ub与Uc反相； ③X0Σ=∞ ，单相接地短路电流为零，非故障相电压的数值升高为线电压。 ;二、两相短路; ;由序分量边界条件可绘制复合序网如图所示。 ;短路点的各序电流和电压计算;短路点的各相电流和电压的计算;故障相电流的有效值 ;若b、c两相发生的是金属性短路，则计算公式如下： ;;短路点的电流、电压相量图;三、两相短路接地; ;;短路点的正序电流 ;短路点的负序、零序电流;若b、c两相是直接接地短路，则有 ;故障相电流的有效值 ;b、c两相直接接地短路 的电流电压向量图; 思考题 两相短路电流和两相接地短路电流比三相短路电流大吗？;;四、正序等效定则 ;正序等效定则的物理意义;简单不对称短路时的附加电抗和比例系数;简单不对称短路电流的计算步骤 1、根据故障类型，做出相应的序网 2、计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗 3、计算附加电抗 4、计算短路点的正序电流 5、计算短路点的故障相电流 6、进一步求得其他待求量;五、接地系数 ;②当故障带有接地性质时，随着X0Σ的变化，非故障相的对地电压会在很大的范围内变动； ;a相直接接地时非故障相b、c的电压表达式;假设 X1Σ＝X2Σ，则有;;非故障相电压的绝对值为 ;①α的大小将直接决定单相接地所引起的工频过电压的大小； ;①X0Σ/X1Σ若落在（-1~-20）的范围内，非故障相的电压会上升到极高的数值，这是非常危险的。 ②如果为了其他目的而人为加大电网对地电容时，应当验算并防止X0Σ/X1Σ落在（-1~-20）的范围内。 ③在中性点不接地系统中，零序电流不能在变压器中流通，所以主要由线路的对地容抗（零序导纳）决定， X0Σ/X1Σ落在-∞～-2６的范围内。;① 在中性点直接接地系统中，由于继电保护的需要，运行中往往要将某些变压器的中性点解开以增大系统的零序阻抗； ② X0Σ/X1Σ的值将取决于中性点不接地变压器的总容量与系统中变压器总容量之比。;①全部变压器中性点都直接接地时，取X0Σ/X1Σ≈1； ②中性点直接接地的变压器占总容量的1/3时，取X0Σ/X1Σ≈1～2，取非故障相对地电压，为1.3倍相电压（或75%线电压）； ③中性点直接接地的变压器占总容量的1/2时，则取X0Σ/X1Σ =2.5~3.5，取非故障相对地电压为1.4倍相电压（或80%线电压）。 ;各种电网在单相接地故障时，可能出现的非故障相电压升高值;8.2 不对称短路时网络中非故障处电流和电压计算;电压分布具有如下规律： 1、越靠近电源侧，正序电压数值越高；越靠近短路点侧，正序电压数值越低。三相短路时，短路点f处的电压为零，其各点电压降低最严重。单相接地短路时正序电压值降低最小。 2、发生不对称短路，短路点处的负序和零序电压最高，离短路点越远，负序和零序电压数值越低，发电机中性点处负序电压为零。零序电流终止的点，如Y0，d接线变压器的三角形侧，零序电压为零。; 线电压和电流对称分量经变压器后，可能要发生相位移动，这取决于变压器绕组的联接组别，变压器组别有Y,y0和 Y,d11;对于接线组别为Y，y0的变压器，两侧的正序、负序电流和电压分量只有数值上大小不同，而相位相同。;