電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析演示文稿

電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析演示文稿1本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第1頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分2優(yōu)選電力系統(tǒng)不對(duì)稱故障的分析本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第2頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分①計(jì)算短路點(diǎn)各序電流、電壓分量；②計(jì)算各序電流、電壓在網(wǎng)絡(luò)中的分布，遇有變壓器之路，還需注意相位變化；③將各序分量合成得出網(wǎng)絡(luò)各支路中的各相電流以及各節(jié)點(diǎn)各相電壓。不對(duì)稱短路計(jì)算的基本思路本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第3頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分8.1簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路的分析

一、單相接地短路二、兩相短路三、兩相接地短路四、正序等效定則五、接地系數(shù)本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第4頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分一、單相接地短路ac由于a相為特殊相，且選定其為基準(zhǔn)相，則故障點(diǎn)的邊界條件為應(yīng)用對(duì)稱分量法可得本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第5頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分整理可得序量邊界條件為序網(wǎng)絡(luò)的三個(gè)基本方程本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第6頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分解析法：聯(lián)立求解三個(gè)基本方程和三個(gè)序量邊界條件方程，從而可求出短路點(diǎn)各序電流和各序電壓共六個(gè)未知參數(shù)的方法。

不對(duì)稱短路的計(jì)算方法本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第7頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)法：

按序量邊界條件，將正序、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)按一定規(guī)律連接，從而求出短路點(diǎn)各序電流和各序電壓共六個(gè)未知參數(shù)的方法。這種方法簡(jiǎn)單直觀，使用方便。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第8頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分o1f1f2o2f0o0按照本題的序量邊界條件，可繪制相應(yīng)的序網(wǎng)如左圖所示。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第9頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分應(yīng)用解析法或復(fù)合序網(wǎng)法計(jì)算不對(duì)稱故障，兩種方法均可；兩種方法的共同關(guān)鍵點(diǎn)是：計(jì)算短路點(diǎn)的正序電流分量。以復(fù)合序網(wǎng)法為例的求解步驟和計(jì)算公式如下：①計(jì)算短路點(diǎn)正序電流本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第10頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分②計(jì)算短路點(diǎn)負(fù)序、零序電流③計(jì)算短路點(diǎn)各序電壓本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第11頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分④計(jì)算短路點(diǎn)各相電流

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第12頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分故障相或單相接地短路電流的有效值

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第13頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分⑤計(jì)算短路點(diǎn)的各相電壓本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第14頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分如果a相金屬性接地短路，即Xf＝0，則有本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第15頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分短路點(diǎn)的非故障相電壓計(jì)算本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第16頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分繪

制

短

路

點(diǎn)

的

電

流

、

電

壓

相

量

圖電壓向量圖電流向量圖本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第17頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分單相短路電流①電源電勢(shì)一定的情況下，單相短路電流和各序輸入電抗之和有關(guān)；②X1Σ和X2Σ的大小與短路點(diǎn)至電源點(diǎn)之間的電氣距離有關(guān)；③X0Σ則與中性點(diǎn)接地方式有關(guān)；④當(dāng)X1Σ≈X2Σ，X0Σ<X1Σ時(shí)，同一點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時(shí)的短路電流會(huì)大于三相短路電流。計(jì)算結(jié)果分析：本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第18頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分非故障相電壓

①數(shù)值總是相等的，其相角差的大小與X0Σ/X2Σ有關(guān)；②X0Σ=0，Ub與Uc反相；③X0Σ=∞

，單相接地短路電流為零，非故障相電壓的數(shù)值升高為線電壓。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第19頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分二、兩相短路abc短路點(diǎn)的邊界條件為

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第20頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分

應(yīng)用對(duì)稱分量法可得出相應(yīng)的序電流、序電壓邊界條件為

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第21頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分由序分量邊界條件可繪制復(fù)合序網(wǎng)如圖所示。

o1f1f2o2f0o0本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第22頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分短路點(diǎn)的各序電流和電壓計(jì)算本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第23頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分短路點(diǎn)的各相電流和電壓的計(jì)算本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第24頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分故障相電流的有效值

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第25頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分若b、c兩相發(fā)生的是金屬性短路，則計(jì)算公式如下：本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第26頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第27頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分短路點(diǎn)的電流、電壓相量圖電壓向量圖電流向量圖本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第28頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分三、兩相短路接地abc短路點(diǎn)的邊界條件為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第29頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分

應(yīng)用對(duì)稱分量法可得序分量邊界條件為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第30頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分f2o2f0o0o1f1與序分量邊界條件相應(yīng)的復(fù)合序網(wǎng)為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第31頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分短路點(diǎn)的正序電流

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第32頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分短路點(diǎn)的負(fù)序、零序電流本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第33頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分若b、c兩相是直接接地短路，則有

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第34頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分故障相電流的有效值本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第35頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分b、c兩相直接接地短路的電流電壓向量圖電壓向量圖電流向量圖本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第36頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分四、正序等效定則

各種簡(jiǎn)單短路故障的正序電流分量可用下面的通式表示

短路電流有效值為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第37頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分正序等效定則的物理意義

簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路時(shí)，短路點(diǎn)正序電流分量的大小與在短路點(diǎn)每一相中串接一附加電抗，并在其后面發(fā)生三相短路時(shí)的電流相等。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第38頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分簡(jiǎn)單不對(duì)稱短路時(shí)的附加電抗和比例系數(shù)本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第39頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分五、接地系數(shù)

兩相直接短路時(shí)，設(shè)X1Σ＝X2Σ，則有

①可見，兩相直接短路時(shí)，非故障相的對(duì)地電壓不會(huì)升高。

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第40頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分②當(dāng)故障帶有接地性質(zhì)時(shí)，隨著X0Σ的變化，非故障相的對(duì)地電壓會(huì)在很大的范圍內(nèi)變動(dòng)；

③計(jì)算表明單相接地時(shí)非故障相的電壓升高一般較兩相短路接地時(shí)為高。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第41頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分a相直接接地時(shí)非故障相b、c的電壓表達(dá)式本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第42頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分假設(shè)X1Σ＝X2Σ，則有本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第43頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第44頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分非故障相電壓的絕對(duì)值為

接地系數(shù)本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第45頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分①α的大小將直接決定單相接地所引起的工頻過(guò)電壓的大??；

②a和X0Σ/X1Σ直接相關(guān)，其間的關(guān)系曲線如圖8-15所示。說(shuō)明：本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第46頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分①X0Σ/X1Σ若落在（-1~-20）的范圍內(nèi)，非故障相的電壓會(huì)上升到極高的數(shù)值，這是非常危險(xiǎn)的。

②如果為了其他目的而人為加大電網(wǎng)對(duì)地電容時(shí)，應(yīng)當(dāng)驗(yàn)算并防止X0Σ/X1Σ落在（-1~-20）的范圍內(nèi)。③在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，零序電流不能在變壓器中流通，所以主要由線路的對(duì)地容抗（零序?qū)Ъ{）決定，X0Σ/X1Σ落在-∞～-2６的范圍內(nèi)。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第47頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分①在中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)中，由于繼電保護(hù)的需要，運(yùn)行中往往要將某些變壓器的中性點(diǎn)解開以增大系統(tǒng)的零序阻抗；

②X0Σ/X1Σ的值將取決于中性點(diǎn)不接地變壓器的總?cè)萘颗c系統(tǒng)中變壓器總?cè)萘恐?。注意：本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第48頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分①全部變壓器中性點(diǎn)都直接接地時(shí)，取X0Σ/X1Σ≈1；②中性點(diǎn)直接接地的變壓器占總?cè)萘康?/3時(shí)，取X0Σ/X1Σ≈1～2，取非故障相對(duì)地電壓，為1.3倍相電壓（或75%線電壓）；③中性點(diǎn)直接接地的變壓器占總?cè)萘康?/2時(shí)，則取X0Σ/X1Σ=2.5~3.5，取非故障相對(duì)地電壓為1.4倍相電壓（或80%線電壓）。過(guò)電壓設(shè)計(jì)中的考慮原則:本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第49頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分各種電網(wǎng)在單相接地故障時(shí)，可能出現(xiàn)的非故障相電壓升高值本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第50頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分7.3輸電線路在各序電壓作用下的序阻抗及等值電路

三相輸電線路的正序、負(fù)序和零序阻抗為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第51頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分架空輸電線路的自阻抗兩平行導(dǎo)線的互阻抗

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第52頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分單回路三相架空輸電線的正序、負(fù)序和零序阻抗②零序阻抗>正序阻抗①正序阻抗＝負(fù)序阻抗原因：零序電流三相同相位，互感磁通相互加強(qiáng)本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第53頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分每回線路的正序阻抗與單回線路的正序阻抗完全相等。（通過(guò)正序（或負(fù)序）電流時(shí)，兩回線路之間無(wú)互感磁鏈作用。）每回線路的零序阻抗將增大。（通過(guò)零序電流時(shí)，兩回線路之間將存在著零序互感磁鏈。）

雙回架空輸電線的零序阻抗及其等值電路本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第54頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分雙回路系統(tǒng)的單相零序電路圖本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第55頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分①雙回線總的一相零序阻抗為②如果兩回路結(jié)構(gòu)完全相同本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第56頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分③每一回路的單相零序阻抗為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第57頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分有架空地線的單回架空輸電線的零序阻抗及其等值電路

本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第58頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分由于架空地線的影響，線路的零序阻抗將減小。（因?yàn)榧芸盏鼐€相當(dāng)于導(dǎo)線的一個(gè)二次短路線圈，它對(duì)導(dǎo)線磁場(chǎng)起去磁作用。架空地線距導(dǎo)線愈近，愈大，這種去磁作用愈大。）本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第59頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分有架空地線的雙回架空輸電線的零序等值電路本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第60頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分在短路實(shí)用計(jì)算中，?？珊雎噪娮?，近似地采用下表的值作為輸電線路每一回路每單位長(zhǎng)度的一相等值零序電抗。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第61頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分電纜線路的零序阻抗電纜芯線間距離較小，故電纜線路的正序（或負(fù)序）電抗比架空線路要小得多。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第62頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分電纜零序阻抗一般應(yīng)通過(guò)實(shí)測(cè)確定；

近似估算中，對(duì)于三芯電纜可以采用下面的數(shù)值。說(shuō)明：本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第63頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分實(shí)用計(jì)算中，可采用表中的電抗平均值本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第64頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分7.4架空輸電線路的各序電納

輸電線路的正序和負(fù)序電納本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第65頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分零序電納<正序電納無(wú)架空地線時(shí)三相輸電線路的零序電納架空地線對(duì)輸電線路零序電納的影響

零序電容增大的原因是：與大地相連接的架空線比大地更接近于線路導(dǎo)線。零序電納>正序電納本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第66頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分7.5同步電機(jī)的序阻抗同步電機(jī)的正序電抗定義：發(fā)電機(jī)端點(diǎn)負(fù)序電壓的基頻分量與流入定子繞組的負(fù)序電流基頻分量的比值稱為負(fù)序電抗。同步電機(jī)的負(fù)序電抗本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第67頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分實(shí)用計(jì)算中，隱極機(jī)和有阻尼繞組的凸極機(jī)的負(fù)序電抗可取為無(wú)阻尼繞組的凸極機(jī)的負(fù)序阻抗取為本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第68頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分近似估算時(shí)汽輪發(fā)電機(jī)及有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)無(wú)阻尼繞組的發(fā)電機(jī)

在要求不高的場(chǎng)合，對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)和有阻尼繞組的水輪發(fā)電機(jī)本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第69頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分定義：施加在發(fā)電機(jī)端點(diǎn)的零序電壓的基頻分量與流入定子繞組的零序電流的基頻分量的比值。同步機(jī)的中性點(diǎn)不接地時(shí)，零序電抗為無(wú)窮大；同步機(jī)的中性點(diǎn)接地時(shí)，零序電抗為定子繞組對(duì)零序電流所呈現(xiàn)的漏電抗。同步電機(jī)的零序電抗本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第70頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分零序漏電抗總是小于正序漏電抗且具有很大的變動(dòng)范圍，通常本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第71頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分實(shí)用計(jì)算中，如無(wú)電機(jī)的確定參數(shù)，可取表中給出的平均值。本文檔共77頁(yè)；當(dāng)前第72頁(yè)；編輯于星期一\17點(diǎn)39分7.6負(fù)荷的序