電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障.ppt

電力系統(tǒng)故障類型,短路故障(亦稱橫向故障)：相對(duì)相、相對(duì)地 斷線故障(亦稱縱向故障)：某相斷開 復(fù)雜故障：不同地點(diǎn)同時(shí)發(fā)生故障,章節(jié)提綱,12.1 對(duì)稱分量法,12.2 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的形成及序網(wǎng)方程,12.3 不對(duì)稱故障的分析計(jì)算,12.4 電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的計(jì)算機(jī)算法,復(fù)習(xí)：不對(duì)稱短路時(shí)同步發(fā)電機(jī)電流分析,(1) 短路期間或短路后穩(wěn)態(tài),轉(zhuǎn)子中有直流分量,(2)短路時(shí)定子有直流分量,短路后穩(wěn)態(tài)時(shí)無,結(jié) 論,定子不對(duì)稱、轉(zhuǎn)子不對(duì)稱時(shí)，包含奇、偶各次諧波。,定子對(duì)稱、轉(zhuǎn)子不對(duì)稱時(shí)，包含0、f1、2f1（三相短路）。,只要轉(zhuǎn)子對(duì)稱時(shí)，僅含0及f1分量。,短路后穩(wěn)態(tài)，定子電流中包含基波，不含直流及偶次分量；若轉(zhuǎn)子不對(duì)稱則還含奇次諧波。,不對(duì)稱故障的影響,發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子發(fā)熱,發(fā)電機(jī)產(chǎn)生振動(dòng),對(duì)用戶有不利影響,高次諧波影響通訊及繼保,一、對(duì)稱分量法的基本原理,對(duì)稱分量法是將不對(duì)稱的三相電流和電壓各自分解為三組分別對(duì)稱的分量，再利用線性電路的疊加原理，對(duì)這三組對(duì)稱分量分別按對(duì)稱三相電路進(jìn)行求解，然后將其結(jié)果進(jìn)行疊加。,12.1 對(duì)稱分量法,在三相系統(tǒng)中，任意一組不對(duì)稱的三個(gè)相量，總可以分解成三組對(duì)稱分量： (1)正序分量：三相正序分量的大小相等，相位彼此相差 ，相序與系統(tǒng)正常運(yùn)行方式下的相同； (2)負(fù)序分量：三相負(fù)序分量的大小相等，相位彼此相差 ，相序與正序相反； (3)零序分量：三相零序分量的大小相等，相位相同。,分別代表a、b、c三相不對(duì)稱的電壓或電流相量， 分別表示其a相的正序、負(fù)序和零序分量。,變換關(guān)系：,簡(jiǎn)寫為,簡(jiǎn)寫為,反之,結(jié)論：,三個(gè)不對(duì)稱的相量可以唯一地分解成三組對(duì)稱的相量(簡(jiǎn)稱對(duì)稱分量)。,由三組對(duì)稱分量可以進(jìn)行合成而得到唯一的三個(gè)不對(duì)稱相量。,對(duì)稱分量中分解和合成的相量關(guān)系,注意：,是一對(duì)一的線性變換。獨(dú)立總變量數(shù)不變。,這樣的轉(zhuǎn)換并非純數(shù)學(xué)的，各序電流、電壓是客觀存在的，可以測(cè)出。,變換是對(duì)相量進(jìn)行的，不象dq0是對(duì)瞬時(shí)量進(jìn)行的。因此，零序看似相同，但實(shí)際不同。,關(guān)于零序分量：,在三相系統(tǒng)中，若三相相量之和為零，則其對(duì)稱分量中將不含零序分量。,在線電壓中不含零序電壓分量；在三角形接法，或者在沒有中線或中性點(diǎn)不接地的星形接法中，線電流中不含零序電流分量（Why?）,在星形接法中，零序電流的通路必須以中線或大地為回路，而通過中線或大地中的零序電流將等于一相零序電流的3倍。,二、對(duì)稱分量法在不對(duì)稱故障分析中的應(yīng)用,關(guān)于各序分量的獨(dú)立性問題,則有,通過正序電流時(shí)：,（1）電路三相對(duì)稱，即：,（2）電路三相不對(duì)稱，即 ， 則壓降不對(duì)稱。,則三相壓降對(duì)稱：,電路三相對(duì)稱,從變換上來看：,將三相電壓降和三相電流變換成對(duì)稱分量 ：,上式為反映電壓降的對(duì)稱分量與電流的對(duì)稱分量?jī)烧咧g關(guān)系的阻抗矩陣。,（1）三相不對(duì)稱，通正序電流，即,則：,故各序?qū)ΨQ分量將不獨(dú)立（本課程不作介紹）,（三相結(jié)構(gòu)不對(duì)稱或參數(shù)不等）,（2）當(dāng)三相對(duì)稱 時(shí)， 則 變?yōu)閷?duì)稱陣：,各序分量解耦、獨(dú)立。,從而得：,在三相結(jié)構(gòu)對(duì)稱、參數(shù)相同的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量之間的電流、電壓關(guān)系是相互獨(dú)立的。也就是說，當(dāng)電路中流過某一序分量的電流時(shí)，只產(chǎn)生同一序分量的電壓降。反之，當(dāng)電路施加某一序分量的電壓時(shí)，電路中也只產(chǎn)生同一序分量的電流。這樣就可以對(duì)正序、負(fù)序和零序分量分別進(jìn)行計(jì)算。,結(jié)論：,（1）對(duì)于三相對(duì)稱電路，各序分量是獨(dú)立的，可以 分序求解。三相不對(duì)稱時(shí)不行。 （2）因此，對(duì)稱分量法只適用于線性；三相對(duì)稱元件組成系統(tǒng)的不對(duì)稱故障分析。（Why?） （3）若電路參數(shù)三相不對(duì)稱則不能用，可直接求解三相方程。,序阻抗:,對(duì)于三相對(duì)稱元件，流過各序電流時(shí)，產(chǎn)生的相應(yīng)序電壓與電流比值：,序阻抗,序電壓相量（基波）,序電流相量,正序阻抗 負(fù)序阻抗 零序阻抗,比如，對(duì)三相對(duì)稱輸電線路：,同理可定義元件的序?qū)Ъ{,包括： 正序?qū)Ъ{、負(fù)序?qū)Ъ{和零序?qū)Ъ{。,應(yīng)用對(duì)稱分量法進(jìn)行線性、三相對(duì)稱 電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障分析的基本步驟：,1、計(jì)算電力系統(tǒng)各元件的各序阻抗標(biāo)么值，并根據(jù)故障情況選一相（特殊相）為參考相。,2、繪制電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)，并簡(jiǎn)化得如下:,3、根據(jù)故障情況可列出三個(gè)邊界條件，從而得故障點(diǎn)電壓電流序分量形式的三個(gè)方程。（邊界條件）,4、聯(lián)立求解2、3步中的六個(gè)方程可得故障點(diǎn)電壓電流各序分量共六個(gè)變量，亦可由各序網(wǎng)絡(luò)求解各序電流電壓的分布。（序分量）,5、將故障點(diǎn)（或其它節(jié)點(diǎn)、支路）的三序分量進(jìn)行迭加，即得abc各相量。（相量）,12.2 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的形成 及其序網(wǎng)方程,一、電氣元件的各序電抗,（一）同步發(fā)電機(jī)的各序電抗,（二）異步電動(dòng)機(jī)的各序電抗,（三）變壓器的零序電抗及等值電路,（四）輸電線路的零序阻抗,要點(diǎn)：,（1）電力系統(tǒng)中的任何靜止元件只要三相對(duì)稱，其正序阻抗就與負(fù)序阻抗相等。這是因?yàn)楫?dāng)流過正序和負(fù)序電流時(shí)，任意兩相對(duì)第三相的電磁感應(yīng)關(guān)系相同。 （2）零序阻抗通常與正序阻抗不等。對(duì)于旋轉(zhuǎn)元件，例如同步發(fā)電機(jī)和異步電動(dòng)機(jī)，由于各序電流流過定子繞組后產(chǎn)生不同的磁場(chǎng)，正序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，負(fù)序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，而零序電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)則與轉(zhuǎn)子的位置無關(guān)，因此其正序、負(fù)序和零序阻抗互不相等。,旋轉(zhuǎn)元件,靜止元件,（一）同步發(fā)電機(jī)的各序電抗,正序：,負(fù)序：,零序：,穩(wěn)態(tài)：,暫態(tài)：,實(shí)用,（二）異步電動(dòng)機(jī)各序電抗,正序：,負(fù)序：,零序：,（三）變壓器的零序電抗及等值電路,當(dāng)變壓器施加零序電壓時(shí)，由于三相零序電壓和三相零序電流之和都不等于零，因此，變壓器的磁通分布情況與正、負(fù)序情況可能完全不同，而且三相零序電流的通路也與正、負(fù)序電流不同。這些差異與變壓器的結(jié)構(gòu)和三相繞組的接法有關(guān)。,接線,1、雙繞組變壓器,相當(dāng)于 側(cè)連接的繞組通過漏阻抗短路， 而且與外電路斷開。,接線,在 側(cè)各繞組中雖然有零序感應(yīng)電勢(shì)，但因其中性點(diǎn)不接地，零序電流不能形成通路，因此，零序等值電路中 側(cè)端點(diǎn)將與外電路斷開。,接線,兩側(cè)繞組中都可以有零序電流流過。即等值電路中的兩個(gè)端點(diǎn)都可以與外電路相連。,中性點(diǎn)經(jīng)阻抗 接地：,以 接在 通道上,2、三繞組變壓器（代表性接線方式）,3、自耦變壓器,自耦變壓器的中性點(diǎn)一般都直接接地，或者經(jīng)過阻抗接地。如果有第三個(gè)繞組，則通常都采用 接線。,（1）中性點(diǎn)直接接地的 和 自耦變壓器,（2）中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地的 和 自耦變壓器,（1）中性點(diǎn)直接接地的 自耦變壓器,（2）中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地的 自耦變壓器,中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地的 自耦變壓器,（四）輸電線路的零序阻抗,（1）當(dāng)三相電流之和不等于零時(shí)，三相電流中將存在零序分量電流。零序電流必須經(jīng)過大地和避雷線才能形成回路。 （2）在有零序分量的情況下，三相導(dǎo)線周圍的磁場(chǎng)不僅取決于三相導(dǎo)線本身，同時(shí)還受到地中電流及避雷線中電流的影響，因此，線路的零序阻抗與正、負(fù)序阻抗是完全不相同的。,無避雷線的三相架空線路零序電流流通圖,有避雷線的三相架空線路零序電流流通圖,(a) 架空線路；(b)單相圖；(c) 零序等值電路,線路的零序參數(shù)與線路的結(jié)構(gòu)、大地的電導(dǎo)系數(shù)、有無架空地線以及有無其它的平行線路等因素有關(guān)。一般零序電抗都大于正序電抗。,二、各序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成,在應(yīng)用對(duì)稱分量法分析不對(duì)稱故障時(shí)，需要用到網(wǎng)絡(luò)中各序電流和電壓之間的關(guān)系。對(duì)每個(gè)序分量來說，三相之間是對(duì)稱的，因此，各個(gè)序的電流和電壓關(guān)系可以像潮流計(jì)算那樣只計(jì)算其中的一相。這樣對(duì)各個(gè)序所形成的網(wǎng)絡(luò)分別稱為正序網(wǎng)絡(luò)、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)。,（一）正序網(wǎng)絡(luò),與用于潮流計(jì)算的等值電路的區(qū)別： （1）在各個(gè)發(fā)電機(jī)端的節(jié)點(diǎn)處增加相應(yīng)的發(fā)電機(jī)正序電抗和電勢(shì)； （2）在各個(gè)負(fù)荷節(jié)點(diǎn)增加相應(yīng)的負(fù)荷等值電路。,（二）負(fù)序網(wǎng)絡(luò),對(duì)靜止元件： 。,對(duì)旋轉(zhuǎn)電機(jī)，前已說明較復(fù)雜，一般與正序電抗有差別。但近似時(shí)可?。?發(fā)電機(jī)各電勢(shì)中沒有負(fù)序分量，發(fā)電機(jī)端的節(jié)點(diǎn)處經(jīng)過負(fù)序電抗接地。,（三）零序網(wǎng)絡(luò),1.特點(diǎn),零序網(wǎng)絡(luò)無零序電勢(shì)源，只有故障點(diǎn)的零序電壓可看作零序分量的來源。,對(duì)于有零序電流流通的元件，零序阻抗與正、負(fù)序也不相同。,零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與正、負(fù)序不同，零序電流流通的路徑與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)、變壓器接線方式及中性點(diǎn)接地方式、故障點(diǎn)位置有關(guān)。,2.零序網(wǎng)絡(luò)的作法,作出系統(tǒng)的三相接線示意圖，特別注明變壓器、電機(jī)等元件的中性點(diǎn)接地方式。,在故障點(diǎn)接一零序電壓，并從故障點(diǎn)開始逐步查明零序電流可經(jīng)過的路徑。,按流通路徑給出零序參數(shù)，特別注意中性點(diǎn)對(duì)地電抗要放大3倍后接在相應(yīng)支路上，而不是對(duì)地。,零序網(wǎng)絡(luò)形成舉例,（a）系統(tǒng)接線圖,（b）零序電流通路,（c）零序網(wǎng)絡(luò),思考：,如果不對(duì)稱故障發(fā)生在變壓器T2的II側(cè)母線， 零序網(wǎng)絡(luò)如何？,如果不對(duì)稱故障發(fā)生在發(fā)電機(jī)G2的母線上， 零序網(wǎng)絡(luò)如何？,如果不對(duì)稱故障發(fā)生在線路L4上， 零序網(wǎng)絡(luò)如何？,12.3 不對(duì)稱故障的分析計(jì)算,說明 - 關(guān)于特殊相： 簡(jiǎn)單故障分析中，為了使得用對(duì)稱分量表示的故障條件更為簡(jiǎn)單和便于計(jì)算，通常取a相作為特殊相。即對(duì)于單相接地短路，將認(rèn)為發(fā)生在a相；對(duì)于兩相短路和兩相短路接地，均認(rèn)為發(fā)生在b相和c相之間。如果不對(duì)稱故障發(fā)生在其它相，則不難由發(fā)生在特殊相時(shí)所得出的計(jì)算結(jié)果簡(jiǎn)單地推得。,本節(jié)內(nèi)容,12.3.1 各種不對(duì)稱短路時(shí)故障點(diǎn)電流和電壓,12.3.2 非故障處電流、電壓的計(jì)算,12.3.3 非全相運(yùn)行的分析和計(jì)算,12.3.4 a相不為特殊相時(shí)的序網(wǎng),12.3.5 多重故障的概念,用疊加原理分析不對(duì)稱短路故障的示意圖,（a）系統(tǒng)正常運(yùn)行情況,(b)不對(duì)稱短路故障情況,(c)短路后電壓和電流的故障分量,兩次應(yīng)用疊加原理, 第一次：圖(b)的網(wǎng)絡(luò)變成圖(a)和圖(c)兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)的疊加，前者為故障前的正常運(yùn)行情況，后者反映不對(duì)稱短路故障的故障分量之間的關(guān)系。, 第二次：對(duì)于圖(c)中的故障分量，將再次采用疊加原理，把它分解成正序、負(fù)序和零序三個(gè)分量的疊加，而這三個(gè)序分量中的電流和電壓之間的關(guān)系，將分別決定于正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)。,不對(duì)稱短路故障計(jì)算用各序網(wǎng)絡(luò)及其等值,正序網(wǎng)絡(luò)(故障分量) (d) 等值正序網(wǎng)絡(luò)(故障分量),(b) 負(fù)序網(wǎng)絡(luò) (e) 等值負(fù)序網(wǎng)絡(luò),(c) 零序網(wǎng)絡(luò) (f) 等值零序網(wǎng)絡(luò),對(duì)于三個(gè)等值序網(wǎng)，可以分別列出其電壓和電流之間的關(guān)系式，其中 、 和 分別為從短路點(diǎn)(即短路端口)向各序網(wǎng)絡(luò)看進(jìn)去的等值阻抗。,將短路點(diǎn)的正序電壓的故障分量與系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下短路點(diǎn)的電壓相疊加，便可得出短路點(diǎn)的正序電壓。此外，系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下沒有負(fù)序和零序電壓和電流。于是，三序電壓平衡方程為：,12.3.1 各種不對(duì)稱短路時(shí) 故障點(diǎn)電流和電壓,一、單相接地短路,二、兩相短路,三、兩相短路接地,五、不對(duì)稱短路時(shí)任意時(shí)刻短路電流,四、正序增廣網(wǎng)絡(luò),一、單相接地短路,單相短路接地時(shí)短路點(diǎn)的電流和電壓,1短路邊界條件： （三條）,用序分量表示為：,聯(lián)立求解：,得出短路點(diǎn)的各序電流分量：,2復(fù)合序網(wǎng) 復(fù)合序網(wǎng)是指在短路端口按照用序分量表示的邊界條件,將正、負(fù)、零序三個(gè)序網(wǎng)相互連接而形成的等值網(wǎng)絡(luò)。,a相接地短路的復(fù)合序網(wǎng),由復(fù)合序網(wǎng)得短路點(diǎn)處的各序電壓分量為：,短路點(diǎn)的三相電流為：,短路點(diǎn)的三相電壓為：,3短路點(diǎn)經(jīng)過阻抗接地,用序分量表示為：,a相經(jīng)阻抗接地短路的復(fù)合序網(wǎng),短路點(diǎn)電流：,由復(fù)合序網(wǎng)：,分析如下：,設(shè),令,問：是否一定小于三相短路電流？,短路點(diǎn)電壓分析：,當(dāng)： ， 不計(jì)電阻 ， ，,（令 ）,同理可得：, ，即,，, ，即,，, ，即 （零序開路，比如Y）,，,不同于三相短路！反而升高了！,，,由此可見： 故障相電流隨 大而減小； 故障相電壓小于正常; 隨著 的增大，非故障相電壓升高。當(dāng) 時(shí)，較正常時(shí)低。 結(jié)論： 不一定總下降。,二、兩相短路（三序網(wǎng)絡(luò)方程同前）,2. 復(fù)合序網(wǎng),3bc間經(jīng) 短路,4短路點(diǎn)電流,5短路點(diǎn)電壓,1. 短路邊界條件,(a)短路點(diǎn)電流和電壓； (b)復(fù)合序網(wǎng),1.短路邊界條件：,用序分量表示為：,2復(fù)合序網(wǎng),正負(fù)序并聯(lián)，零序網(wǎng)絡(luò)在端口斷開。,短路點(diǎn)處的各序電壓分量：,短路點(diǎn)處的各序電流分量：,3bc間經(jīng) 短路,應(yīng)注意，不象單相短路時(shí)加 ！,4短路點(diǎn)電流：,當(dāng)不計(jì) 且 時(shí), 三相短路電流,5短路點(diǎn)電壓：,當(dāng) ， 時(shí)則有：,因此： 故障相短路電流一定小于三相短路電流； 非故障相電壓不變； 故障相電壓降為一半，一定下降。,三、兩相短路接地,1. 短路邊界條件,2復(fù)合序網(wǎng),3經(jīng) 短路,4短路點(diǎn)電流,5短路點(diǎn)電壓,(a)短路點(diǎn)電流和電壓； (b)復(fù)合序網(wǎng),(a)短路點(diǎn)電流和電壓； (b)復(fù)合序網(wǎng),1.短路邊界條件,用序分量表示為：,2復(fù)合序網(wǎng),三序并聯(lián),3經(jīng) 短路,故障點(diǎn)的邊界條件（相分量）：,故障點(diǎn)的邊界條件（序分量）：,即零序網(wǎng)絡(luò)支路中加 ！,4短路點(diǎn)電流,令,由,同除 ，近似條件下有：,近似條件下：,取模得：, ,5短路點(diǎn)電壓,當(dāng) 不計(jì) ；不計(jì)電阻； 時(shí),因此, ,結(jié)論： 故障相電流隨 增大而下降； 非故障相電壓隨 升高而增大，對(duì)于中性點(diǎn)絕緣系統(tǒng)達(dá)最大值1.5倍。,四、正序增廣網(wǎng)絡(luò),三種情況下短路電流正序分量可綜合表示為：,其中 稱為附加阻抗，(n)表示短路類型，即分別為(3)、(1)、(2)和(1.1) 。,正序增廣網(wǎng)絡(luò),只就簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路時(shí)的正序電流分量來說，它與在短路點(diǎn)串聯(lián)一個(gè)附加阻抗并在其后發(fā)生三相短路時(shí)的短路電流相等。這一關(guān)系常稱為正序等效定則。,故障相的短路電流與其中的正序分量的關(guān)系可以歸結(jié)為 ：,為故障相短路電流對(duì)正序分量的倍數(shù)。,各種短路故障的 及,例1,試計(jì)算3號(hào)母線發(fā)生簡(jiǎn)單短路故障時(shí)故障相的短路電流。,已知,發(fā)電機(jī)G1和G2中性點(diǎn)均不接地，它們的次暫態(tài)電抗分別為0.1和0.05，負(fù)序電抗近似等于次暫態(tài)電抗。 變壓器T1和T2均為YN-d11接線(發(fā)電機(jī)側(cè)為三角形)，它們的電抗分別為0.05和0.025。 三條線路完全相同，其正序電抗為0.1，零序電抗為0.2，忽略線路電阻和電容。 假定短路前系統(tǒng)為空載，計(jì)算當(dāng)節(jié)點(diǎn)3分別發(fā)生單相短路接地、兩相短路和兩相短路接地時(shí)，短路點(diǎn)電流的起始值。,解：（1）形成三個(gè)序網(wǎng)絡(luò) 注意，由于發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)不接地，且變壓器在發(fā)電機(jī)側(cè)為三角形接線，因此，在零序網(wǎng)絡(luò)中，變壓器的等值阻抗在發(fā)電機(jī)側(cè)接地。,（2）計(jì)算短路前的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài) 由于假定短路前為空載，因此，在短路前所有節(jié)點(diǎn)的電壓都相等(假定電壓標(biāo)幺值為1)，電流均為0，即 而且 。,（3）計(jì)算三個(gè)序網(wǎng)對(duì)故障端口的等值阻抗 將正序網(wǎng)絡(luò)中各電源接地，并逐步消去除短路點(diǎn)外的所有其它節(jié)點(diǎn)，從而得正序網(wǎng)絡(luò)等值阻抗=j 0.1015，負(fù)序等值阻抗與正序相等，零序等值阻抗=j 0.1179。,（4）計(jì)算短路點(diǎn)處各相電流 a相短路接地時(shí)，故障電流為, b、c兩相短路時(shí)，故障電流為, b、c兩相短路接地時(shí)，各序電流為,b、c兩相短路接地時(shí)，各相電流為,思考題,短路點(diǎn)處的電壓如何計(jì)算？,五、不對(duì)稱短路時(shí)任意時(shí)刻短路電流,在正序網(wǎng)絡(luò)中的故障點(diǎn)處加一附加阻抗 ； 應(yīng)用運(yùn)算曲線，求得任意時(shí)刻的正序電流 ； 乘以M得故障相電流， 。,12.3.2 非故障處電流、電壓的計(jì)算,一、基本步驟,二、各序網(wǎng)絡(luò)中電壓及電流分布（第3步）,三、各序分量經(jīng)變壓器后的相位變化（第4步合成）,一、基本步驟,1作各序網(wǎng)絡(luò)并化簡(jiǎn)； 2求短路點(diǎn)各序電壓及電流； 3由原詳細(xì)各序網(wǎng)絡(luò)求任意處電壓、電流 各序分量； 4由各序分量合成疊加得相量。,二、各序網(wǎng)絡(luò)中電壓及電流分布（第3步）,1正序網(wǎng)絡(luò)中，已求得 ，計(jì)算同三相短路全量。,2負(fù)序及零序網(wǎng)絡(luò)中，無電源，只有故障點(diǎn)有 及 ，計(jì)算同三相短路故障分量。,任意節(jié)點(diǎn) i 的各序電壓分量為：,其中， 為短路前正常運(yùn)行情況下節(jié)點(diǎn) i 的電壓。,支路電流的各序分量為：,其中 、 和 分別為節(jié)點(diǎn)i、j間支路的正序、負(fù)序和零序阻抗。,3電壓分布,各序電壓在系統(tǒng)中的分布規(guī)律： （1）電源點(diǎn)的正序電壓最高，而越靠近短路點(diǎn)，正序電壓數(shù)值越低，短路點(diǎn)的正序電壓最低。三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的正序電壓為零；兩相短路接地時(shí)，正序電壓降低的情形次于三相短路；單相短路接地時(shí)電壓值降低最少。 （2）負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)中沒有電源，短路點(diǎn)的負(fù)序和零序電壓分量相當(dāng)于電源，因此短路點(diǎn)的負(fù)序和零序電壓值最高，離短路點(diǎn)越遠(yuǎn)，負(fù)序和零序電壓越低。,三、各序分量經(jīng)變壓器后的相位變化 （第4步合成）,由于在各個(gè)序網(wǎng)中是將三相電路等值成星形連接的電路，再用其中的a相來參與計(jì)算，而沒有考慮到變壓器兩側(cè)a相電壓和電流相位之間由于繞組連接方式的不同而產(chǎn)生的差異。因此，在求得支路電流和節(jié)點(diǎn)電壓的序分量后，對(duì)于與短路點(diǎn)之間存在變壓器的那些支路和節(jié)點(diǎn)，則由各個(gè)序網(wǎng)求得的支路三序電流和節(jié)點(diǎn)三序電壓后，必須按變壓器繞組的接線方式，將它們轉(zhuǎn)換成實(shí)際的三序電流和電壓，然后才能進(jìn)行合成，得出支路中的三相電流和節(jié)點(diǎn)的三相電壓。,1正序分量,（電壓電流均滯后N30o）,例：,3零序分量：,2負(fù)序分量：,（電壓及電流超前N30o）,結(jié)論： 正序滯后N30o，負(fù)序超前N30o，零序相位不變。,（無相位變化）,例2,例1中節(jié)點(diǎn)3發(fā)生a相短路接地瞬間，發(fā)電機(jī)1母線的電壓是多少？ 。,解：（1）由各序網(wǎng)絡(luò)計(jì)算該母線的各序電壓分量,由例1的結(jié)果知，故障點(diǎn)的正、負(fù)、零序短路電流均為-j 3.12。兩臺(tái)發(fā)電機(jī)的正序和負(fù)序故障電流為：,(a)正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)； (b)零序網(wǎng)絡(luò),各序網(wǎng)絡(luò)中的電流分布,（2）相位變化：,（3）轉(zhuǎn)為abc相量：,思考題,節(jié)點(diǎn)3發(fā)生a相短路接地瞬間， （1）節(jié)點(diǎn)1和2的電壓是多少？ （2）線路1-3中的電流是多少？,12.3.3 非全相運(yùn)行的分析和計(jì)算,一、概述,二、斷線與短路的類比關(guān)系,三、斷線與短路的區(qū)別,四、正序電勢(shì)源的求法,一、概述,1斷線原因很多如單相跳閘。（原因） 2非全相運(yùn)行一般不會(huì)產(chǎn)生大電流及過低電壓，故必要時(shí)仍可運(yùn)行一段時(shí)間。（小病帶病工作） 3但出現(xiàn)負(fù)序、零序電流，對(duì)轉(zhuǎn)子、繼保、通訊等有影響。,二、斷線與短路的類比關(guān)系,邊界條件：,類似于兩相接地短路，故三序網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)。,1單相斷線,邊界條件：,類似于單相短路，故三序串聯(lián)。,2兩相斷相,三、斷線與短路的區(qū)別,1、電壓電流意義不同,電壓是沿線方向電壓差，電流是線電流。 而短路時(shí)電壓及電流均為對(duì)地而言。,2、正負(fù)網(wǎng)絡(luò)不同,3、零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)及零序電流路徑均不同。,短路時(shí)I有零序電流，II無； 斷相時(shí)均無。,四、正序電勢(shì)源 的求法,若將正序網(wǎng)絡(luò)中qk兩點(diǎn)短接，則成了正常穩(wěn)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。 因此：,即,12.3.4 a相不為特殊相時(shí)的序網(wǎng),12.3.5 多重故障的概念,1作正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò) 2每個(gè)故障處可引出L個(gè)端口，并經(jīng)過移相變壓器得到特殊相端口。 3在每個(gè)端口，按故障條件連接序端口，最后得復(fù)合序網(wǎng)。 4按復(fù)合序網(wǎng)求解各序分量（a相） 5疊加合成得相量。,(*比如，某處單相短路接地后引起兩處斷路器非全相跳閘。),12.4 電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的計(jì)算機(jī)算法,復(fù)雜電力系統(tǒng)的不對(duì)稱故障計(jì)算： （1）目前已有一些專門的計(jì)算機(jī)程序，但它們只能計(jì)算故障開