第八章第一二節(jié).ppt

第八章電力系統(tǒng)簡單不對稱故障的分析計算 對稱分量法對稱分量法在不對稱故障分析計算中的應用電力系統(tǒng)元件序參數(shù)及系統(tǒng)的序網(wǎng)圖簡單不對稱故障的分析計算 1 什么是對稱分量法 2 為什么要引入對稱分量法 分析過程是什么 1 各元件的序參數(shù)是怎樣的 2 如何繪制電力系統(tǒng)的序網(wǎng)圖 如何利用對稱分量法對簡單不對稱故障進行分析與計算 8 1對稱分量法 一 對稱分量法 對稱分量法是將一組三相不對稱的電壓或電流相量分解為三組分別對稱的相量 分別稱為正序分量 負序分量和零序分量 再利用線性電路的疊加原理 對這三組對稱分量分別按對稱的三相電路進行求解 然后再將其結(jié)果進行疊加 二 對稱分量法的應用 圖8 2零序電流以中性線作通路三角形接線 該線路每相的自感阻抗為Zs 相間的互感阻抗為Zm當元件參數(shù)完全對稱時Zaa Zbb Zcc ZsZab Zbc Zac Zm 三 三相對稱元件序分量的獨立性 結(jié)論 在三相參數(shù)對稱的線性電路中 各序?qū)ΨQ分量具有獨立性 因此 可以對正序 負序 零序分量分別進行計算 序阻抗的概念 序阻抗 元件三相參數(shù)對稱時 元件兩端某一序的電壓降與通過該元件的同一序電流的比值 正序阻抗 負序阻抗 零序阻抗 8 2電力系統(tǒng)元件的序參數(shù)和等值電路 靜止元件 正序阻抗等于負序阻抗 不等于零序阻抗 如 變壓器 輸電線路等 旋轉(zhuǎn)元件 各序阻抗均不相同 如 發(fā)電機 電動機等元件 一 同步發(fā)電機的負序和零序電抗 1同步發(fā)電機的負序電抗負序旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反 因而在不同的位置會遇到不同的磁阻 因轉(zhuǎn)子不是任意對稱的 負序電抗會發(fā)生周期性變化 有阻尼繞組發(fā)電機無阻尼繞組發(fā)電機 1同步發(fā)電機的負序電抗 實用計算中發(fā)電機負序電抗計算有阻尼繞組無阻尼繞組發(fā)電機負序電抗近似估算值有阻尼繞組無阻尼繞組無確切數(shù)值 可取典型值 2 同步發(fā)電機的零序電抗 三相零序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成磁勢為零 因此其零序電抗僅由定子線圈的漏磁通確定 同步發(fā)電機零序電抗在數(shù)值上相差很大 繞組結(jié)構(gòu)形式不同 零序電抗典型值 二 異步電動機和綜合負荷的序阻抗 異步電機和綜合負荷的正序阻抗 Z1 0 8 j0 6或X1 1 2 異步電機負序阻抗 X2 0 2 綜合負荷負序阻抗 X2 0 35 異步電機和綜合負荷的零序電抗 X0 三 變壓器的零序電抗及其等值電路 穩(wěn)態(tài)運行時變壓器的等值電抗 雙繞組變壓器即為兩個繞組漏抗之和 就是它的正序或負序電抗 變壓器的零序電抗和正序 負序電抗不同 當在變壓器端點施加零序電壓時 其繞組中有無零序電流 以及零序電流的大小與變壓器三繞組的接線方式和變壓器的結(jié)構(gòu)密切相關 正序的激磁電抗都很大 這是由于正序激磁磁通均在鐵芯內(nèi)部 磁阻較小 零序的激磁電抗與變壓器的結(jié)構(gòu)有很大關系 1 由三個單相變壓器組成的三相變壓器 各相磁路獨立 正序和零序磁通都按相在本身的鐵芯中形成回路 因而各序激磁電抗相等 而且數(shù)值很大 近似認為激磁電抗為無限大 2 對于三相五柱式和殼式變壓器 零序磁通可以通過沒有繞組的鐵芯部分形成回路 零序激磁電抗也相當大 也可近似認為無限大 3 三相三柱式變壓器的零序激磁電抗較小 其值可用試驗方法求得 它的標幺值一般很少超過1 0 單相變壓器組 圖8 7三相三柱式變壓器零序勵磁電抗比正序勵磁電抗小得多 Xm0 0 3 1 0 圖8 8中性點經(jīng)阻抗接地的變壓器及其等值電路 圖8 9三繞組變壓器零序等值電路 變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接 4 自耦變壓器的零序阻抗及其等值電路 中性點直接接地的自耦變壓器 中性點經(jīng)電抗接地的自耦變壓器 四 架空線路的零序阻抗及其等值電路 零序電流必須借助大地及架空地線構(gòu)成通路 四 架空線路的零序阻抗及其等值電路 零序阻抗比正序阻抗大 1 回路中包含了大地電阻 2 自感磁通和互感磁通是助增的 四 架空線路的零序阻抗及其等值電路 平行架設雙回線零序等值電路 四 架空線路的零序阻抗及其等值電路 有架空地線的情況 零序阻抗有所減小 四 架空線路的零序阻抗及其等值電路 實用計算中一相等值零序電抗 無架空地線的單回線路 有鋼質(zhì)架空地線的雙回線路 有鋼質(zhì)架空地線的單回線路 有良導體架空地線的單回線路 無架空地線的雙回線路 有良導體架空地線的雙回線路 五 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡 等值電路的繪制原則根據(jù)電力系統(tǒng)的原始資料 在故障點分別施加各序電勢 從故障點開始 查明各序電流的流通情況 凡是某序電流能流通的元件 必須包含在該序網(wǎng)絡中 并用相應的序參數(shù)及等值電路表示 正序網(wǎng)絡 負序網(wǎng)絡 正序網(wǎng)絡 零序網(wǎng)絡 必須首先確定零序電流的流通路徑 零序網(wǎng)絡 例8 1 8 3簡單不對稱短路的分析計算 當網(wǎng)絡元件只用電抗表示時 不對稱短路的序網(wǎng)絡方程 該方程組有三個方程 但有六個未知數(shù) 必須根據(jù)邊界條件列出另外三個方程才能求解 一 單相接地短路 單相接地故障的復合序網(wǎng) 單相接地的短路電流和短路點非故障相電壓 二 兩相短路 兩相短路的復合序網(wǎng) 兩相短路的短路電流 兩相短路的電壓 三 兩相短路接地 兩相短路接地序網(wǎng)圖 兩相短路接地故障相電流 兩相短路接地相量圖 四 正序等效定則 正序分量的計算 四 正序等效定則 短路電流的計算 附加電抗和比例系數(shù) 例8 28 3 8 4不對稱短路時網(wǎng)絡中電流電壓的計算 電力系統(tǒng)設計運行中 除需要知道故障點的短路電流和電壓外 有時還需要知道網(wǎng)絡中某些支路電流和節(jié)點電壓 基本思路 先求出電流電壓的各序分量在網(wǎng)絡中的分布 然后將相應的各序分量進行合成求得各相電流和相電壓 一 對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變化 1 Y Y 12連接的變壓器 不發(fā)生相位移動 2 Y 11連接的變壓器 移相300 2 Y 11連接的變壓器 2 Y 11連接的變壓器 二 網(wǎng)絡中電流電壓的分布計算 1 電流分布計算常用電流分布