第七章第6節(jié)電力系統(tǒng)故障運行的等值網(wǎng)絡3p

經(jīng)典資料，WORD文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。經(jīng)典資料，WORD文檔，可編輯修改，歡迎下載交流。第六節(jié)電力系統(tǒng)故障運行的等值網(wǎng)絡前面已經(jīng)討論了電力系統(tǒng)各主要元件的序參數(shù)及其等值電路，這是建立各種不同故障運行方式下等值網(wǎng)絡的基礎。對于電力系統(tǒng)的故障分析和計算，首先就要建立電力系統(tǒng)故障時的等值網(wǎng)絡。一、短路故障的等值網(wǎng)絡1．三相短路的等值網(wǎng)絡電力系統(tǒng)三相短路為對稱短路，三相等值網(wǎng)絡是相同的，故可只作一相的等值網(wǎng)絡。該等值網(wǎng)絡為由電力系統(tǒng)中各有關元件正序阻抗所形成，基本上與電力系統(tǒng)正常運行的等值網(wǎng)絡形同，如變壓器、電力線路、電抗器等靜止元件與正常運行時完全相同。但應對正常運行的等值網(wǎng)絡及序參數(shù)加以修正，要考慮發(fā)電機的次暫態(tài)電動勢及次暫態(tài)電抗，以及負荷的電動勢和電抗，并適當考慮異步電動機反饋電流的影響，同時三相短路時短路點的電壓為零。所以，三相短路的等值網(wǎng)絡可以從正常運行的等值網(wǎng)絡修正而得。依上述特點，可將電力系統(tǒng)三相短路的原始等值網(wǎng)絡化簡后，最后作出三相等值網(wǎng)絡。該網(wǎng)絡從電源中性點N（包括所考慮的電動機的中性點）開始，作其等值電動勢，并經(jīng)等值阻抗至三相短路點止，就形成了電力系統(tǒng)三相短路的等值網(wǎng)絡，如圖7-39所示。等值網(wǎng)絡中為所計算電力系統(tǒng)所有電源電動勢的等值電動勢；為所計算電力系統(tǒng)所有有關元件正序阻抗的等值阻抗，即所有電源中性點對三相短路點的等值阻抗。2.簡單不對稱短路的等值網(wǎng)絡當電力系統(tǒng)發(fā)生簡單不對稱短路時，對于電壓、電流的一組不對稱三相系統(tǒng)，可以用對稱分量分解出正序、負序、零序三組對稱三相系統(tǒng)的量。在應用對稱分量法分析計算不對稱故障時，首先必須作出電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)。為此，應根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖、中性點接地情況等原始資料。在故障點分別施加各序電勢，從故障點開始，逐步查明各序電流流通的情況。凡是某一序電流能流通的元件，都必須包括在該序網(wǎng)絡中，并用相應的序參數(shù)和等值電路表示。根據(jù)上述原則，我們來說明各序網(wǎng)絡的制訂。（1）正序等值網(wǎng)絡。正序網(wǎng)絡就是通常計算對稱短路時所用的等值網(wǎng)絡。除中性點接地阻抗、空載線路(不計導納)以及空載變壓器（不計勵磁電流）外，電力系統(tǒng)各元件均應包括在正序網(wǎng)絡中，并且用相應的正序參數(shù)和等值電路表示。如圖所示，正序網(wǎng)絡就不包括空載線路L-3和變壓器T-3。所有同步發(fā)電機和調相機，以及個別的必須用等值電源支路表示的綜合負荷，都是正序網(wǎng)絡中的電源。這樣由所計算的電力系統(tǒng)有關元件正序參數(shù)組成了原始正序等值網(wǎng)絡，如圖所示。經(jīng)戴維南定理簡化后即可得不對稱短路時的正序等值網(wǎng)絡的簡化形式如圖7-40（a）所示。其中為發(fā)電機正序中性點；為正序等值電動勢；為正序等值阻抗；為短路點k1正序電壓。（2）負序等值網(wǎng)絡。負序等值網(wǎng)絡與正序等值網(wǎng)絡基本相同：對于靜止元件；對于旋轉元件雖不等于，但在計算次暫態(tài)短路電流時，可以認為；短路點的負序電壓也不為零。不同點是：負序網(wǎng)絡中無電源電動勢，即電源電動勢等于零。這樣由所計算電力系統(tǒng)有關元件負序參數(shù)組成了原始負序等值網(wǎng)絡，如圖所示。經(jīng)簡化后可得負序等值網(wǎng)絡的簡化形式，如圖7-40（b）所示。其中為電源的負序中性點；為負序等值阻抗；為短路點的負序電壓。（3）零序等值網(wǎng)絡。零序等值網(wǎng)絡是由不對稱短路時短路點的零序電壓分量所產(chǎn)生的零序電流通過電力元件的零序阻抗所組成的網(wǎng)絡。由于三相零序電流大小及相位相同，它們必須經(jīng)過大地（或架空地線、電纜包皮等）才能構成通路，而且電流與變壓器中性點接地情況及變壓器的接法有密切關系。因此，零序等值網(wǎng)絡與正、負序等值網(wǎng)絡有很大差異，零序等值阻抗與正、負序等值阻抗大小也不同。但短路點的零序電壓不為零，并且零序網(wǎng)絡也是無源網(wǎng)絡。為確定零序等值網(wǎng)絡的結構，首先要弄清楚零序電流的路徑。一般是在不對稱短路點三相施以零序電壓，并從該點出發(fā)由近及遠觀察零序電流的路徑，從而可逐一地確定電力元件的零序阻抗。如圖所示，雖然線路L-4和變壓器T-4以及負荷LD均包括在正、負序網(wǎng)絡中，但變壓器T-4中性點未接地，不能流通零序電流，所以不包括在零序網(wǎng)絡中；相反，線路L-3和變壓器T-3因為空載不能流通正、負序電流而不包括在正、負序網(wǎng)絡中，但因變壓器T-3中性點接地，故L-3和T-3能流通零序電流，所以它們包括在零序網(wǎng)絡中。由此組成原始零序等值網(wǎng)絡，如圖所示。經(jīng)簡化后得零序等值網(wǎng)絡，如圖7-40（c）所示。其中為零序等值阻抗；為短路點零序電壓；為零序中性點，它一般是中性點直接接地，連接變壓器中性點經(jīng)電抗接地時的的末端，或是星形接線的發(fā)電機、負荷的接地中性點。二、非全相運行的等值網(wǎng)絡三相電力系統(tǒng)斷開一相或兩相的運行稱為非全相運行。非全相運行是系統(tǒng)在斷口處發(fā)生的縱向不對稱的運行狀態(tài)，而不對稱短路是系統(tǒng)在短路點處發(fā)生的橫向不對稱的運行狀態(tài)。因此，對非全相運行的分析、計算也是采用對稱分量法，將不對稱的三相系統(tǒng)分解為正、負、零序三組對稱的三相系統(tǒng)，從而要作出各序等值網(wǎng)絡圖。這時，各元件的序參數(shù)和等值電路也與不對稱短路相同。所不同的是，不對稱短路時，各序電壓施加在中性點(零電位點)與短路點之