电力工程基础-第7章-电力系统不对称故障的分析.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,河北科技师范学院,*,第七章 电力系统不对称故障的分析计算,电力工程基础,河北科技师范学院电气教学部,10/22/2026,1,河北科技师范学院,第七章 电力系统潮流分析与计算,7.1,对称分量法与不对称故障概述,7.2,电力系统的元件序参数及等值电路,7.3,电力系统不对称故障的分析计算,7.4 不对称短路时网络中电流和电压分布,7.5 电力系统的非全相运行计算,10/22/2026,2,河北科技师范学院,7.1对称分量法与不对称故障概述,一、对称分量法,对称分量法的基本原理是：,任何一个不对称三相系统的相量 、都可分解成三个对称的三相系统分量，即正序、负序和零序分量。,正序分量（、）：与正常对称运行下的相序相同；,负序分量（、）：与正常对称运行下的相序相反,；,零序分量（、）：三相同相位。,可以是电动势、电流、电压等。,10/22/2026,3,河北科技师范学院,三相相量与其对称分量之间的关系可表示为：,式中，且有,则,也可表示为,可见：三相对称系统中不存在零序分量。在三角形接法或没有中线的星形接法中，线电流中不存在零序分量；在有中性线的星形接法中，通过中线的电流等于一相零序电流的3倍。,或,10/22/2026,4,河北科技师范学院,二、对称分量法在不对称短路计算中的应用,不对称短路时的正序、负序、零序网络图如图4-10所示。,各序网的基本方程为：,图4-10 序网络图,a）正序网络 b）负序网络 c）零序网络,10/22/2026,5,河北科技师范学院,各类变压器的零序等效电路，如,图4-11,所示。,变压器零序电抗与三相绕组接线方式的关系,在星形连接的绕组中，零序电流无法流通，从,等效电路,的角度来看，相当于变压器绕组,开路,；,在中性点接地的星形连接的绕组中，零序电流可以畅通，所以从,等效电路,的角度来看，相当于变压器绕组,短路,；,在三角形连接的绕组中，零序电流只能在绕组内部环流，不能流到外电路，因此从,外部,看进去，相当于变压器绕组,开路,。,10/22/2026,8,河北科技师范学院,a）YN，d接线,b）YN，y接线,c）YN，yn接线,d）YN，d，y接线,e）YN，d，yn接线,f）YN，d，d接线,图4-11 各类变压器的零序等效电路,10/22/2026,9,河北科技师范学院,3线路的序电抗,线路的负序电抗等于正序电抗，零序电抗与下列因素有关：,当线路通过零序电流时，,因,三相电流的大小和相位完全相同，各相间的互感磁通是互相加强的，因此，,零序电抗要大于正序电抗。,零序电流是通过大地形成回路的，因此，线路的零序电抗与,土壤的导电性能,有关。,当线路装有,架空地线,时，零序电流的一部分通过架空地线和大地形成回路，由于架空地线中的零序电流与输电线路上的零序电流方向相反，其互感磁通是相互抵消的，将导致,零序电抗的减小。,线路的零序电抗的平均值见,表4-4,。,10/22/2026,10,河北科技师范学院,1单相接地短路,边界条件,复合序网：如,图,4-13,所示。,图4-12 单相接地短路,图4-12表示a相接地短路。,是指根据边界条件所确定的短路点各序量之间的关系，由各序网络互相连接起来所构成的网络,7.3电力系统不对称故障的分析计算,10/22/2026,11,河北科技师范学院,短路点的各序分量电流为：,求解,图4-13 单相接地短路的复合序网,短路点的各序分量电压为：,10/22/2026,12,河北科技师范学院,短路点的故障相电流为：,单相接地短路电流为,:,短路点的非故障相对地电压为,:,相量图,图4-14,为单相接地短路时短路点的电压和电流相量图。,10/22/2026,13,河北科技师范学院,图4-14 单相接地短路时短路点的电压电流相量图,a）电压相量图 b）电流相量图,说明：,图中示出的电压相量关系对应的是 的情况，此时 120,10/22/2026,14,河北科技师范学院,2两相短路（b、c两相短路）,边界条件,复合序网：如,图,4-16,所示。,图4-15 两相短路,图4-15表示b、c两相短路。,求解：,短路点的各序分量电流为：,10/22/2026,15,河北科技师范学院,图4-16 两相短路的复合序网,短路点的各序分量电压：,短路点的故障相电流为：,10/22/2026,16,河北科技师范学院,短路点各相对地电压为：,在远离发电机的地方发生两相短路时，可认为，则两相短路电流为：,两相短路电流,:,上式表明，两相短路电流为同一地点三相短路电流的 倍。,10/22/2026,17,河北科技师范学院,相量图：如图,4-17,所示。,图4-17 两相短路时短路点的电压电流相量图,a）电压相量图 b）电流相量图,10/22/2026,18,河北科技师范学院,3两相接地短路,边界条件,复合序网：如,图,4-19,所示。,求解：,图4-18 两相接地短路,图4-18表示b、c两相接地短路。,短路点的各序分量电流为：,10/22/2026,19,河北科技师范学院,图4-19 两相接地短路的复合序网,10/22/2026,20,河北科技师范学院,短路点的,各序电压,为：,短路点故障相的电流为：,两相接地短路电流为,：,10/22/2026,21,河北科技师范学院,流入地中的电流为：,短路点非故障相电压为：,相量图：,说明：,图中示出的电流相量关系对应的是 的情况，此时 120,图4-20,为两相接地短路时短路点的电压和电流相量图。,10/22/2026,22,河北科技师范学院,图4-20 两相接地短路时短路点的电压电流相量图,a）电压相量图 b）电流相量图,10/22/2026,23,河北科技师范学院,4正序等效定则,故障相正序电流绝对值 可以表示为：,各种不对称故障时短路电流的绝对值 为：,该式表明，发生不对称短路时，短路电流的正序分量，与在短路点每一相中接入附加电抗 而发生三相短路的电流相等。因此又称为,正序等效定则,。,短路类型,三相短路,两相短路,单相接地短路,两相接地短路,表4-5 各种短路时的和值,10/22/2026,24,河北科技师范学院,