电力系统分析基础第八章第一二节.ppt

南京理工大学807 电力系统分析基础Power System Analysis Basis（八） 栗然 8.1 对称分量法 在电力系统中突然发生不对称短路时，必然会引起基频分量电流的变化，并产生直流的自由分量。除此之外，不对称短路将会产生一系列的谐波。要准确地分析不对称短路的过程是相当复杂的，在本课程中将只介绍分析基频分量的方法。 对称分量法是将一组三相不对称的电压或电流相量分解为三组分别对称的相量，分别称为正序分量、负序分量和零序分量，再利用线性电路的叠加原理，对这三组对称分量分别按对称的三相电路进行求解，然后再将其结果进行叠加。 各序分量合成 三相相量的分解 四、关于零序分量 五、三相对称元件序分量的独立性 该线路每相的自感阻抗为 Zs，相间的互感阻抗为 Zm 当元件参数完全对称时 Zaa = Zbb= Zcc = Zs Zab = Zbc= Zac = Zm 序阻抗的概念 序阻抗：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的同一序电流的比值。 8.2 电力系统元件的序参数和等值电路 静止元件：正序阻抗等于负序阻抗，不等于零序阻抗。如：变压器、输电线路等。 旋转元件：各序阻抗均不相同。如：发电机、电动机等元件。 一、同步发电机的负序和零序电抗 1 、同步发电机的负序电抗 负序旋转磁场与转子旋转方向相反，因而在不同的位置会遇到不同的磁阻（因转子不是任意对称的），负序电抗会发生周期性变化。 有阻尼绕组发电机 无阻尼绕组发电机 实用计算中发电机负序电抗计算： 有阻尼绕组 无阻尼绕组 发电机负序电抗近似估算值 有阻尼绕组 无阻尼绕组 无确切数值，可取典型值 2、同步发电机的零序电抗 三相零序电流在气隙中产生的合成磁势为零，因此其零序电抗仅由定子线圈的漏磁通确定。 同步发电机零序电抗在数值上相差很大（绕组结构形式不同）： 零序电抗典型值 二、异步电动机和综合负荷的序阻抗 异步电机和综合负荷的正序阻抗： Z1=0.8+j0.6或X1=1.2； 异步电机负序阻抗：X2=0.2； 综合负荷负序阻抗：X2=0.35； 异步电机和综合负荷的零序电抗：X0=∞。 三、变压器的零序电抗及其等值电路 （3）零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星形侧时，无论另一侧绕组的接线方式如何，变压器中都没有零序电流流通。这种情况下，变压器的零序电抗为无穷大。 （4）零序电压施加在绕组连接成接地星形一侧时，大小相等、相位相同的零序电流将通过三相绕组经中性点流入大地，构成回路。但在另一侧，零序电流流通的情况则随该侧的接线方式而异。 （一）双绕组变压器 1． 接线变压器 2． 接线变压器 3． 接线变压器 正序的激磁电抗都很大。这是由于正序激磁磁通均在铁芯内部，磁阻较小。零序的激磁电抗与变压器的结构有很大关系。 (1)由三个单相变压器组成的三相变压器，各相磁路独立，正序和零序磁通都按相在本身的铁芯中形成回路，因而各序激磁电抗相等，而且数值很大，近似认为激磁电抗为无限大。 (2)对于三相五柱式和壳式变压器，零序磁通可以通过没有绕组的铁芯部分形成回路，零序激磁电抗也相当大，也可近似认为无限大。 (3)三相三柱式变压器的零序激磁电抗较小，其值可用试验方法求得，它的标幺值一般很少超过1.0。 注意： 图8－9三绕组变压器零序等值电路 （三）自耦变压器的零序阻抗及其等值电路 中性点直接接地的自耦变压器 中性点经电抗接地的自耦变压器 四、架空线路的零序阻抗及其等值电路 静止元件，负序阻抗与正序阻抗相等。 零序电流必须借助大地及架空地线构成通路 (1)单根“导线——大地”回路的自阻抗。 （2）两个“导线——大地”回路的互阻抗 （3）单回路架空输电线的零序阻抗 （4）双回路架空输电线的零序阻抗 如果不对称故障发生在线路中间，则可对于故障点两侧应用等值电路。 实用计算中一相等值零序电抗 五、电力系统各序网络 等值电路的绘制原则 根据电力系统的原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，查明各序电流的流通情况，凡是某序电流能流通的元件，必须包含在该序网络中，并用相应的序参数及等值电路表示。 零序网络：必须首先确定零序电流的流通路径。 8.3 简单不对称短路的分析计算 当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的序网络方程 一、单相接地短路 单相接地的短路电流和短路点非故障相电压 二、两相短路 两相短路的短路电流 两相短路的电压 三、两相短路接地 两相短路接地序网图 两相短路接地故障相电流 两相短路接地相量图 四、正序等效定则