電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計算

1、.第八章 電力系統(tǒng)不對稱故障的分析計算主要內(nèi)容提示：電力系統(tǒng)中發(fā)生的故障分為兩類：短路和斷路故障。短路故障包括：單相接地短路、兩相短路、三相短路和兩相接地短路；斷路故障包括：一相斷線和兩相斷線。除三相短路外，均屬于不對稱故障，系統(tǒng)中發(fā)生不對稱故障時，網(wǎng)絡中將出現(xiàn)三相不對稱的電壓和電流，三相電路變成不對稱電路。直接解這種不對稱電路相當復雜，這里引用120對稱分量法，把不對稱的三相電路轉換成對稱的電路，使解決電力系統(tǒng)中各種不對稱故障的計算問題較為方便。本章主要內(nèi)容包括：對稱分量法，電力系統(tǒng)中主要元件的各序參數(shù)及各種不對稱故障的分析與計算。81 對稱分量法及其應用利用120對稱分量法可將一組不對稱的

2、三相量分解為三組對稱的三序分量（正序分量、負序分量、零序分量）之和。設為三相系統(tǒng)中任意一組不對稱的三相量、可分解為三組對稱的三序分量如下：圖 8-1 三序分量Fc(0) 零序Fb(0) Fa(0) 120120120正序Fb(1) Fa(1) Fc(1) 120120120負序Fa(2) Fc(2) Fb(2) 三組序分量如圖8-1所示。正序分量： 、三相的正序分量大小相等，彼此相位互差120，與系統(tǒng)正常對稱運行方式下的相序相同，達到最大值的順序abc，在電機內(nèi)部產(chǎn)生正轉磁場，這就是正序分量。此正序分量為一平衡的三相系統(tǒng)，因此有：=0。負序分量：、三相的負序分量大小相等，彼此相位互差120，與

3、系統(tǒng)正常對稱運行方式下的相序相反，達到最大值的順序acb，在電機內(nèi)部產(chǎn)生反轉磁場，這就是負序分量。此負序分量為一平衡的三相系統(tǒng)，因此有：=0。零序分量：、三相的零序分量大小相等，相位相同，三相的零序分量同時達到最大值，在電機內(nèi)部產(chǎn)生漏磁，其合成磁場為零。這就是零序分量。如果以a相為基準相，各序分量有如下關系：其中 于是有： 縮寫：FsFs s s為對稱分量法的變換矩陣，s -1為對稱分量的逆變換矩陣。于是有Fs -1F 展開式為：把對稱分量法用于電力系統(tǒng)中，和120兩種坐標系的互化，電壓和電流的變換為：IsI Is -1I UsU Us -1UT圖 8-2 簡單系統(tǒng)單相接地故障圖k（1）G電力

4、系統(tǒng)正常運行時，三相電路的參數(shù)相同，只有正序分量。當電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時，三相電路的條件受到破壞，三相對稱電路變成不對稱電路。但是，除了故障點出現(xiàn)不對稱外，電力系統(tǒng)的其余部分仍舊是對稱的?？梢?，故障點的不對稱是使原來三相對稱電路就為不對稱的關鍵，因此，在計算不對稱故障時必須抓住這個關鍵，設法在一定條件下，把故障點的不對稱轉化為對稱，此時，可用對稱分量法，將實際的故障系統(tǒng)變成三個互相獨立的序分量系統(tǒng)，而每個序分量系統(tǒng)本身又是三相對稱的，從而就可以用單相電路進行計算了。圖 8-3 簡化三序網(wǎng)圖零序k（0）Z0Ia0Ua0正序k（1）Ia1Z1Ea1Ua1負序k（2）Z2Ia2Ua2如圖8-2所

5、示的簡單系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障。應用對稱分量法，可繪出三序網(wǎng)圖（三序等值電路圖），如圖8-3所示為最簡化的三序網(wǎng)圖，三序網(wǎng)的參數(shù)可分為正序、負序、零序參數(shù)。圖中、分別為正序阻抗、負序阻抗和零序阻抗。列出電壓方程：電力系統(tǒng)的三序網(wǎng)指正序網(wǎng)、負序網(wǎng)、和零序網(wǎng)。在正序網(wǎng)中，正序電動勢就是發(fā)電機電動勢，流過正序電流的全部元件的阻抗均用正序阻抗表示，短路點的電壓為該點的正序電壓。在負序網(wǎng)中，沒有電源電動勢，流過負序電流的全部元件其阻抗均用負序阻抗表示，短路點的電壓為該點的負序電壓。在零序網(wǎng)中，也沒有電源電動勢，僅有零序電流能夠流通的那些元件的零序阻抗，短路點的電壓為該點的零序電壓。正序網(wǎng)與負序網(wǎng)其形式

6、基本相同，僅差電源電動勢。而零序網(wǎng)與正、負序網(wǎng)有很大差異，由于零序電流的流通路徑與正、負序截然不同，零序電流三相相位相同，它必須通過大地和接地避雷線、電纜的保護包皮等才能形成回路，所以某個元件零序阻抗的有無，要看零序電流是否流過它。根據(jù)短路的類型、邊界條件，把正、負、零序網(wǎng)連接成串、并聯(lián)的形式，從而可求解電流、電壓的各序分量，再應用對稱分量法進而可求出各相電流和電壓等。82電力系統(tǒng)中主要元件的各序參數(shù)在應用對稱分量法分析和計算電力系統(tǒng)的不對稱故障時，應首先確定各元件的正序、負序和零序阻抗。在三相參數(shù)對稱的電路中，通以某一序的對稱分量電流，只產(chǎn)生同一序分量的電壓降。如通以正序電流，在元件上產(chǎn)生正

7、序的電壓降，與之對應的元件參數(shù)為正序參數(shù)。所謂某元件的正序阻抗，是指當僅有正序電流通過該元件時，所產(chǎn)生的正序壓降與此正序電流之比。設正序電流，通過某元件時產(chǎn)生的正序壓降為，則該元件的正序阻抗為： 同理，負序阻抗： 零序阻抗：電力系統(tǒng)的元件較多，但一般不外乎旋轉元件和靜止元件這兩類。旋轉元件如發(fā)電機、電動機等；靜止元件如架空線、電纜線、變壓器、電容器、電抗器等。每一類元件的序阻抗，都有一些特點，對于靜止元件，如架空線、電纜線、變壓器，有；而電容器、電抗器及三個單相式變壓器，則有；對于旋轉元件，由于各序電流通過時將引起不同的電磁過程，正序電流產(chǎn)生與轉子旋轉方向相同的旋轉磁場，負序電流產(chǎn)生與轉子旋轉

8、方向相反的旋轉磁場，而零序電流產(chǎn)生的磁場與轉子旋轉位置無關，因此，旋轉元件中與之相對應的正序、負序和零序阻抗、三者互不相等。電力系統(tǒng)各元件的正序參數(shù)均為正常運行時的參數(shù)，負序和零序參數(shù)則不然。 同步發(fā)電機的負序和零序電抗負序電抗： 零序電抗： 異步電機的負序和零序電抗（次暫態(tài)電抗） 變壓器的負序和零序電抗一般負序電抗與正序電抗相等，即，零序電抗與正序及負序電抗是不同的，且隨變壓器接線組別的不同而不同。 三相三柱式變壓器：1）Y0，d (Y0/) 如圖8-4（a）所示。 2）Y0，y0 (Y0/ Y0 ) 如圖8-4（b）所示。若負載側接成Y型： 若負載側接成Y0型：如圖8-4（c）所示。 外電

9、路電抗。3) Y0，y (Y0/Y) 如圖8-4（d）所示。 Xm（0）XX3Xn（e）U(0)Xm（0）XX（d）U(0)圖 8-4 變壓器零序等值電路 XXXm0（a）U(0)Xm（0）XXX0 （c）U(0)Xm（0）XXX0 （b）U(0)4) Yn0，d (Yn0/) 如圖8-4（e）所示。Y0側中性點經(jīng)接地 三個單相式或三相五柱式變壓器：1) Y0，d (Y0/) 2) Y0，y0 (Y0/Y0 ) 3) Y0，y (Y0/ Y ) 4) Yn0，d (Yn0/) 三繞組變壓器：1) Y0，y (Y0/ Y ) 2) Y0，d，y0 (Y0/ Y0 )若第繞組Y0側有另一個接地中性

10、點時/3)Y0，d，d (Y0/) 自耦變壓器：設1) Y0，y0 (Y0/Y0 ) 2) Y0，y0 ，d (Y0/Y0/) 以上公式中，凡涉及外電路電抗的，除外，剩下的即是變壓器的零序電抗。 輸電線路的零序阻抗輸電線為靜止元件，設自阻抗為，互阻抗為，則三序阻抗為： 單線對大地的自阻抗 （/km） (8-1) 式中為導線的電阻，為大地的電阻，為線路的等值半徑，為等值深度，一般。 兩回路間的互阻抗 （/km） (8-2) 單回路架空線的零序阻抗 （/km） (8-3) 雙回路架空輸電線零序阻抗 （/km） (8-4) 式中為雙回路的互阻抗，為兩個回路之間的幾何均距。 （/km） (8-5) 等

11、值電路如圖8-5所示：I(0) I(0) +Z-(0)（a）Z-(0)（b）圖 8-5 雙回線路互阻抗等值電路I(0) I(0) I(0) I(0) I(0) I(0) +Z-(0)Z(0)-Z-(0)Z(0)-Z(0)Z(0) 有架空地線的單回輸電線的零序阻抗架空地線的自阻抗 （/km） (8-6) 導線與架空地線間的互阻抗 （/km） (8-7) （/km） (8-8) 有架空地線的雙回輸電線的零序阻抗 （/km）若兩回路完全相同，則有： （/km） (8-9) 8-3 不對稱故障的分析計算本節(jié)著重討論電力系統(tǒng)的兩類不對稱故障的分析和計算，一類是不對稱短路故障（又稱為橫向不對稱故障），它包

12、括：單相接地短路、兩相短路、兩相接地短路；另一類是斷路故障（又稱為縱向不對稱故障），它包括：一相斷開、兩相斷開。在電力系統(tǒng)的設計和運行中，需要對不對稱故障進行分析和計算，求出故障處的電流電壓，以及網(wǎng)絡中其它支路的電流和節(jié)點電壓，這是選擇電氣設備，確定運行方式，整定繼電保護，選用自動化裝置以及進行事故分析的重要依據(jù)。一、 各種不對稱短路時故障處的電流和電壓首先制訂正、負、零序網(wǎng)如圖8-6所示，與之對應三個基本電壓方程：Ia1Z1Ea1正序Z0Ua0零序Z2負序圖 8-6 三序網(wǎng)圖Ua2Ua1Ia2Ia0可見，故障處的六個未知數(shù)為：、，求解這些未知數(shù)有兩種方法，即解析法和復合網(wǎng)法。解析法即是聯(lián)立三

13、個基本電壓方程和三個邊界條件方程（以序分量表示的邊界條件方程）求解六個未知數(shù)。復合網(wǎng)法根據(jù)故障類型所確定的邊界條件，用對稱分量法求出新的邊界條件（以序分量表示的邊界條件），按新的邊界條件將三個序網(wǎng)聯(lián)成復合網(wǎng)，由復合網(wǎng)求出故障處的各序電流和電壓。由于復合網(wǎng)法比較簡便、直觀，又容易記憶，因此應用較廣。 單相接地短路k(1)（假定a相接地短路） 邊界條件： 新邊界條件： Ea1Z1Z2Z0圖 8-7 單相接地復合網(wǎng)Ia1Ia2Ia0Ua1Ua2Ua0 據(jù)新邊界條件聯(lián)成復合網(wǎng)：如圖8-7所示。 由復合網(wǎng)求序分量： 兩相短路k(2)（假定bc相短路） 邊界條件： Z1Z2圖8-8 兩相短路復合網(wǎng)Ea1I

14、a2Ia1Ua1Ua2 新邊界條件： 復合網(wǎng)：如圖8-8所示。 由復合網(wǎng)求序分量： 兩相短路接地k(1.1) (假定bc兩相短路接地) 邊界條件： 新邊界條件： Z2Z1Z0圖8-9 兩相接地短路復合網(wǎng)Ea1Ia1Ia2Ia0 復合網(wǎng)：如圖8-9所示。 由復合網(wǎng)求序分量：在求解各種不對稱短路的正序分量電流時，可用通式表示：對不同的短路類型，的值不同，如下表：短路類型k(n) 金屬性短路經(jīng)短路三相短路k(3) 00兩相短路k(2) 單相接地短路k(1) 兩相接地短路k(1.1) 在上述三種不對稱短路的分析和計算中，還有一個共同的問題基準相的選擇。以上均是以a相為基準相進行分析和計算，如果同一類型

15、的故障不發(fā)生在上述的那些假定相別上，那就不一定選a相為基準相。一般在簡單不對稱故障計算中，大都選擇故障時三相當中的特殊相作為基準相。所謂特殊相，是指故障處與另兩相情況不同的那一相。如果故障只涉及一相，則故障相就是特殊相；如果故障涉及到兩相，非故障相才是特殊相。如果所選擇的基準相不是a相，當采用對稱分量法進行相、序分量變換時，需注意，若序分量的次序仍為120，則可照樣使用矩陣s和s -1，但相分量的次序應是基準相排在第一位。如b相為基準相時，相分量的次序是bca(如Ibca=sI120)；如c相為基準相時，相分量的次序是cab(如Icab=sI120)。50MWXd =0.12510.5kVE1

16、 =j1X2=0.16 cos=0.8510.5/121kV60MVAUk%=10.510.5/121kV31.5MVAUk%=10.5x0=2x1x1=x2=0.4/kml=50km115kVT1T2lG1G2k 例8-2a 圖25MWXd =0.12510.5kVE2 =j1X2=0.16 cos=0.85【例82】 已知某系統(tǒng)接線如圖例8-2a圖所示，各元件電抗均已知，當k點發(fā)生bc兩相接地短路時，求短路點各序電流、電壓及各相電流、電壓，并繪出短路點的電流、電壓相量圖。解 1) 計算各元件電抗（取MVA ）發(fā)電機G1：發(fā)電機G2：變壓器T1：變壓器T2：線路l：2) 以a相為基準相作出各

17、序網(wǎng)絡圖，求出等值電抗、EG2=j1 Ua1 j0.25j0.175j0.15j0.333j0.5例8-2b 圖EG1=j1 j0.15j0.64j0.333j0.175j0.32例8-2c 圖Ua2 j0.175j0.30j0.333例8-2d 圖Ua0 Ea1=1Xa2=0.388Xa1=0.289Xa0=0.196例8-2e 圖Ia2Ia1Ia03) 邊界條件原始邊界條件： 由對稱分量法得出新的邊界條件： 4) 據(jù)邊界條件繪出復合網(wǎng)如圖例8-2e所示：5 )由復合網(wǎng)求各序的電流和電壓6) 求各相電流和電壓7) 電流電壓相量圖如圖8-2f所示：例8-2 f 圖Ic2Ia1Ia2Ia0IbI

18、b1Ic1ICIb20Ub1Uc1( )Ua1Ua0b0Ua2UaUb=Uc=0【例83】 如例8-3圖所示的某三相系統(tǒng)中k點發(fā)生單相接地故障，已知，。求a相經(jīng)過渡阻抗Zk接地短路時短路點的各相電流、電壓。解 單相接地時復合網(wǎng)為串聯(lián)型，于是可知Zkk IaIbIca b c 例8-3圖 求各相電流和電壓二、 非故障處電流電壓的計算 求網(wǎng)絡中非故障處的支路電流先求出短路點的各序分量電流，再將短路點的各序分量電流按照各序網(wǎng)絡的結構和參數(shù)分配到各支路中去，最后再將同一支路中的各序電流按對稱分量法合成，得該支路的各相電流。 求網(wǎng)絡中非故障點的電壓先求出短路點各序電壓，再以短路點各序電壓為基礎，逐段加上

19、相應支路各序電壓降，得到各節(jié)點各序電壓，然后再將同一節(jié)點各序電壓按對稱分量法合成，得到各節(jié)點的各相電壓。 對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變化 對于接線組別為Y，y12 (Y/Y12)，中性點接地或不接地)的變壓器，兩側的正序和負序電流、電壓分量只有數(shù)值上大小不同，而相位相同。 對于接線組別為Y，d11(Y11)或Y，d11(Y/11) 的變壓器，兩側的電流、電壓不僅大小有變化，而且相位上也有變化，變壓器的變比為復變比。例如：對于Y，d11(Y11)的變壓器，當Y側故障時，需要由Y側的、，求出側的、，則有： 其中 正序復變比： 負序復變比：于是可得結論： Y：正序分量逆時針移；負序分量順時針移；側無零

20、序。 Y0：正序分量順時針移；負序分量逆時針移；側無零序，Y側也無零序。三、 非全相運行的分析計算qkMN圖8-10 斷線故障分析圖IaqkIcIbUaUbUc非全相運行是指一相或兩相斷開的運行狀態(tài)。系統(tǒng)在發(fā)生斷相故障時，故障處會出現(xiàn)三相不對稱，為分析方便，如圖8-10所示，以兩相斷開為例，認為在故障處兩點q、k間加上一組不對稱的串聯(lián)電勢，數(shù)值大小與兩點間的電壓降、相等。因而有不對稱電流、。分析計算這種縱向不對稱故障，根據(jù)計算要求和已知條件的不同（有時已知發(fā)電機電動勢，有時已知斷開處的正常負荷電流），一般有兩種方法，一種是按給定的發(fā)電機電動勢應用復合網(wǎng)法計算；另一種是按給定負荷電流，應用疊加原

21、理的算法，把斷相后的狀態(tài)看成是全相負荷狀態(tài)和斷相處有附加縱向電壓作用下的故障狀態(tài)疊加。 按給定發(fā)電機電動勢分析斷相故障用對稱分量法分析斷線故障如圖8-11所示。 基本序網(wǎng)和基本方程在正序網(wǎng)中：ZM1ZM2ZM0ZN0ZN2Ea1MIa0qqqkkk圖8-11 斷線故障三序圖ZN1正序負序零序Ea1NUa1Ua2Ua0Ia2Ia1 在負序網(wǎng)中： 在零序網(wǎng)中： 邊界條件a相斷線時： bc兩相斷線時： ZM1ZN1ZN2ZM0ZM2圖8-12 一相斷開復合網(wǎng)ZN0一相斷開時ZM1ZN1ZN2ZN0ZM0ZM2圖8-13 兩相斷開復合網(wǎng)兩相斷開時Ea1MIa1Ia1Ia2Ia2Ia0Ia0Ea1MEa

22、1NEa1Nf (2) 復合網(wǎng)（由邊界條件聯(lián)成復合網(wǎng)），如圖8-12、8-13所示。 求解序分量相似于短路故障分析計算，由復合網(wǎng)求各序電流和電壓。由上可見：一相斷線與兩相短路接地具有相似的邊界條件，復合網(wǎng)為并聯(lián)型；兩相斷線與單相接地短路具有相似的邊界條件，復合網(wǎng)為串聯(lián)型。 按給定負荷電流分析斷相故障 全相負荷狀態(tài)（有電動勢）EMM圖8-14 全相負荷狀態(tài)圖ENMIbLIaLIcL如圖8-14所示，電流為：EN=0Ib圖8-15 故障狀態(tài)分析圖EM=0IaIcUbUaUc 故障狀態(tài)（沒有電動勢）如圖8-15所示，三序網(wǎng)圖如圖8-16所示。由圖可知ZM1ZN1ZM2ZN2ZM0ZN0Ia0圖8-1

23、6 三序網(wǎng)絡圖Ua2Ua1Ua0Ia2Ia1 應用疊加原理求得故障處的各序電流提示：利用這種方法求解時，需要把以上關系式與邊界條件聯(lián)立起來。本章基本要求熟練掌握對稱分量法及其應用，理解三相不對稱相量與其各序對稱分量之間的分解和合成關系，熟記對稱分量法的變換矩陣s和逆變換矩陣s -1。了解不對稱短路時發(fā)電機內(nèi)部的電磁關系。掌握同步發(fā)電機負序電抗和零序電抗的定義，了解異步電動機的負序電抗和零序電抗。掌握各類變壓器的零序電抗和等值電路的分析方法。影響變壓器的零序電抗參數(shù)的因素有：變壓器的結構，變壓器三相繞組的連接方式及中性點的接地方式。變壓器的結構影響勵磁電抗Xm(0)的大小，從而影響零序參數(shù)，變壓

24、器三相繞組的連接方式及中性點接地方式影響零序電流流通的路徑，從而也影響零序參數(shù)。分析變壓器的零序電抗，首先要看零序電壓施壓在變壓器的哪一側。如果零序電壓施加在變壓器繞組的側或Y側，無論另一側繞組的接線方式如何，都有；如果零序電壓施加在變壓器繞組的Y0側，其零序電抗的大小將取決于變壓器繞組另一側的接線方式。這里的關鍵問題是正確分析零序電流的通路。如果變壓器Y0側中性點經(jīng)阻抗Zn接地時，應注意：因變壓器的零序等值電路是單相的，所以，一般在等值電路中以3Zn反映中性點阻抗。掌握架空線路的零序阻抗和等值電路的分析方法，了解導線大地回路自阻抗和互阻抗的計算方法、物理意義及影響因素。熟練掌握制訂電力系統(tǒng)的

25、三序等值網(wǎng)絡的方法，熟記三個基本電壓方程。熟練掌握各種不對稱短路時故障處邊界條件的處理方法和制訂復合序網(wǎng)的方法。熟練掌握各種不對稱短路時故障處電流、電壓的計算和分析，并能繪制相量圖。掌握電力系統(tǒng)非全相運行的分析計算方法，并與不對稱短路的分析方法相比較。了解計算機計算簡單故障（短路和斷線）的一般方法和計算程序原理框圖。習題八81 已知I1=5，I2= -j5，I0= -1。試求a、b、c三相的電流。 82 在圖8-2中，已知各相電流表的讀數(shù)為IA=100A，IB=100A，IC=0，中性線中的電流IN=100A。試分別求：A相電流超前B相電流。A相電流滯后B相電流。ABC3I03U0習題8-3圖

26、VA兩種情況下的電流正序、負序及零序分量。并求出該系統(tǒng)的不對稱度(IA2/IA1)及不平衡度(IA0/IA1)。 AAAAABC習題8-2圖INIAIBIC83 如圖8-3所示之網(wǎng)絡，當線路上發(fā)生單相接地短路時，試用對稱分量法證明三個電流互感器中線中電流表的電流為3I0，電壓互感器開口三角形上電壓表的電壓為3U0。84 在圖8-4（a）中電流互感器的變比約為400/5A，電流互感器副邊電流是不對稱的，其大小與相位如圖8-4（b）中向量圖所示。試求電流、，并,說明、的關系。85 由三臺10MVA、110/6kV的單相變壓器組成的三相變壓器，高壓側接成形，低壓側接成Y形，每臺單相變壓器的短路電壓為

27、10%，試求下列情況的零序等值電路。中性點不接地；中性點直接接地；中性點經(jīng)過5歐姆電阻接地。(b)I2=3-120AI1=490AI3=40A習題8-4圖Ia(a)*InIbIcI1I2I3I4*86 自耦變壓器的參數(shù)為SN=90MVA，220/121/38.5kV，Uk-%=9.46，Uk-%=21.45，Uk-%=33.56，（Y0/Y0/1211），在變壓器220kV側加一組零序電壓U0=10kV，110kV端直接短路接地，試求下列兩種情況下流過自耦變各繞組的電流及中性點電流，并畫出電流分布圖。（用有名值計算）第繞組斷開，中性點直接接地；第繞組接成，中性點直接接地。87 自耦變壓器的參數(shù)

28、為SN=120MVA，242/121/10.5kV，Uk-%=12.75，Uk-%=1.63，Uk-%=10.6，（Y0/Y0/1211），在變壓器121kV側施加三相零序電壓U0=10kV，110kV，242kV端點直接接地，當中性點經(jīng)電抗Xn=15接地時，試求： 流過自耦變壓器各繞組及中性點的電流，畫出電流分布圖；求中性點電壓Un。88 有兩回相同的架空線路，導線型號為LGJQ300，平行架設，導線的排列如圖8-8所示，線間距離如下：m，m，m，m，m，m，避雷線選用鋼芯鋁絞LGJ95，試求兩回線路相距50m時的線路零序阻抗Z0（）（/km）。89 試繪制如圖8-9所示系統(tǒng)的正序和零序等值

29、網(wǎng)絡。k T2G2G1T1T3l2l1習題8-9圖T4abc12習題8-8圖810 如圖8-10所示之網(wǎng)絡，k點發(fā)生了短路接地，試組成它的各序網(wǎng)絡。各元件參數(shù)可用電抗X加下角標分別表示。10.5kV習題8-10圖T1110kV10.5kV10.5kVT2T3l1l2l3G1G2G3系統(tǒng)k (1.1) l2l3l1l4G1G2T4T3T2T1習題8-11圖k811 圖8-11中k點發(fā)生接地短路，試組成它的零序網(wǎng)絡。各元件電抗用X加上注腳符號分別表示。10.5kVT1T2G1T3G2110kV10.5kV35kVXNXNk (1)l習題8-12圖812 試繪制如圖8-12所示系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡圖，電抗

30、可選相應符號表示。813 試作出如圖8-13所示系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時的零序等值電路。X-0X0X0a相斷線習題8-13圖814 如圖8-14所示，設A、B發(fā)電機暫態(tài)電動勢E*=1.0，在k點發(fā)生兩相短路接地故障，試計算故障處的A、B、C三相電流。習題8-14圖T1T2k (11)ABlXT12=0.12XT11=0.12XT10=0.12XT22=0.1XT21=0.1XT20=0.1Xd =0.3X2=0.2X0=0.05Xd =0.25X2=0.15X0=0.03X1=X2=0.3X0=0.7（單回）815 已知某系統(tǒng)接線如圖8-15所示，各元件電抗均已知，當k點發(fā)生AB兩相短路時，求短路

31、點各序電流、電壓及各相電流、電壓，并繪出短路點的電流、電壓相量圖。50MWXd =0.12510.5kVE1 =j1X2=0.16 cos=0.8510.5/121kV60MVAUk%=10.510.5/121kV31.5MVAUk%=10.5x0=2x1x1=x2=0.4/kml=50km115kVT1T2lG1G2k 習題8-15圖25MWXd =0.12510.5kVE2 =j1X2=0.16 cos=0.85816 系統(tǒng)接線及參數(shù)和上題一樣，當k點發(fā)生B相短路接地時，求短路點的各序電流、電壓及各相電流、電壓，并繪制短路點的電流、電壓向量圖。求出兩非故障相電壓之間的夾角，并分析此夾角的大

32、小與系統(tǒng)電抗的關系。817 系統(tǒng)接線及參數(shù)和上題一樣，當k點發(fā)生AC兩相短路接地時，求短路點的各序電流、電壓及各相電流、電壓，并繪制短路點的電流、電壓相量圖。818 求題8-17中流過地中的電流及兩故障相電流之間的夾角，并分析此夾角的大小與系統(tǒng)參數(shù)之間的關系。T1G1習題8-19圖10.5kV120MVAE*1=1.67X*1=0.9X*2=0.45X*1=1.260MVAX*2=0.3510.5/115kV60MVAUk%=10.5x1=0.4/km100km115/6.6kV60MVAUk%=10.5X*1=1.240MVAX*2=0.35L2110kVL1k (2)T2819 系統(tǒng)接線如

33、圖8-19所示，有關參數(shù)均標示圖中，當k點發(fā)生兩相短路時，試求短路點處電流穩(wěn)態(tài)值。820 如圖8-20所示的網(wǎng)絡，當BC相經(jīng)過渡電阻Rk短路時，求短路處的各相電流和電壓，并繪制電流、電壓相量圖。已知各參數(shù)如下：BCAk (2)Rk習題8-20圖BCARgk (11)習題8-21圖821 系統(tǒng)接線如圖8-21所示，當BC兩相經(jīng)Rg短路接地時，求短路點的各相電流、電壓，并繪制短路點相量圖。已知各參數(shù)如下： Rg=0.35。822 系統(tǒng)接線如圖8-22所示，當BC兩相經(jīng)Rk短路接地時，求短路點的各相電流、電壓，并繪制短路點的電流、電壓相量圖。ABCk (11)RkRk習題8-22圖已知： Rk=0.35。10kV220kVk (1)G習題8-23圖GAlT110kV6x1=0.4/km160kmx0=3.15x1100MWX2=0.22310.5kV cos=0.85Xd =0.183X0=0.092823 試計算圖8-23中k點單相接地短路時發(fā)電機母線A的線電壓，并繪出相量圖。變壓器T：SN=120MVA 242/121/10.5kV Uk(1-2)%=24 Uk(2-3)%=9 Uk(1-3)%