第七章不对称故障分析.ppt

第七章第七章电力系统简单不对称故障的分析计算电力系统简单不对称故障的分析计算对称分量法对称分量法对称分量法在不对称故障分析计算中的应用对称分量法在不对称故障分析计算中的应用电力系统元件序参数及系统的序网图电力系统元件序参数及系统的序网图简单不对称故障的分析计算简单不对称故障的分析计算1 1、什么是对称分量法？、什么是对称分量法？2 2、为什么要引入对称分量法？、为什么要引入对称分量法？分析过程是什么？分析过程是什么？1 1、各元件的序参数是怎样的？、各元件的序参数是怎样的？2 2、如何绘制电力系统的序网图？、如何绘制电力系统的序网图？如何利用对称分量法对如何利用对称分量法对简单不对称故障进行分简单不对称故障进行分析与计算？析与计算？.7.1 7.1 对称分量法在不对称短路计算中的应用对称分量法在不对称短路计算中的应用 系统中发生系统中发生最多最多的故障是的故障是不对称故障不对称故障，即单相，即单相短路、两相短路、单相断线等，与三相比最大的短路、两相短路、单相断线等，与三相比最大的区别就是区别就是不对称故障时三相电路时不对称的不对称故障时三相电路时不对称的，因，因此不能采用前面的此不能采用前面的“对称相分析法对称相分析法”分析。采用分析。采用将将不对称问题不对称问题 对称对称 化化的处理方法的处理方法.7.1.1、对称分量法、对称分量法加拿大加拿大C.L.Fortescue在在1918年提出的，任年提出的，任意一组不对称的三相向量（三相电压或三意一组不对称的三相向量（三相电压或三相电流）均可由三相对称分量合成。相电流）均可由三相对称分量合成。正序分量正序分量零序分量零序分量负序分量负序分量合成合成.正序分量正序分量：三相量大小相等，互差：三相量大小相等，互差1200，且与系，且与系统正常运行相序相同。统正常运行相序相同。超前超前 120负序分量负序分量：三相量大小相等，互差：三相量大小相等，互差1200，且与系，且与系统正常运行相序相反。统正常运行相序相反。滞后滞后 120零序分量零序分量：三相量大小相等，相位一致。：三相量大小相等，相位一致。逆时针旋转逆时针旋转1201200 0正序负序零序引入因子.一、对称分量法一、对称分量法三相量用三序量表示三相量用三序量表示三序量用三相量表示（以三序量用三相量表示（以a为基准相）为基准相）S可逆三组对称向量经合成得到三组对称向量经合成得到一组不对称向量一组不对称向量一组不对称向量可唯一地一组不对称向量可唯一地分解成三组对称向量分解成三组对称向量对称分量对称分量变换矩阵变换矩阵电压和电流都可以进行这电压和电流都可以进行这样的变换和逆变换样的变换和逆变换.如果在电力系统某处发生不对称短路，如果在电力系统某处发生不对称短路，尽管除了短路点外的三相系统参数都是对尽管除了短路点外的三相系统参数都是对称的，但是称的，但是短路电压和短路电流都将是不短路电压和短路电流都将是不对称的对称的，所以均可以通过，所以均可以通过对称变换对称变换将电流将电流和电压变为和电压变为对称对称的处理。的处理。.如图所示，简单电路中，如图所示，简单电路中，c 相断开，流相断开，流过其他两相的电流如图所示，试以过其他两相的电流如图所示，试以a相电流相电流为参考量，计算线电流的对称分量。为参考量，计算线电流的对称分量。解：求a相上的各序分量.可得可得bc相上的相上的各序分量各序分量.零序电流分量为零序电流分量为0，三个线电流中不含零，三个线电流中不含零序分量。虽然序分量。虽然c相电流为零但是分解后的对相电流为零但是分解后的对称分量却是不为称分量却是不为0的，当然对称分量之和仍的，当然对称分量之和仍为为0。其他的对称分量之和也等于原来的值，。其他的对称分量之和也等于原来的值，对称分量法实质上是一种叠加法，所以只能对称分量法实质上是一种叠加法，所以只能用在线性系统中用在线性系统中.电力系统不对称分量的特点：电力系统不对称分量的特点：1）不对称短路时，电源电压保持对称，除短路点外其他部）不对称短路时，电源电压保持对称，除短路点外其他部分参数是对称的，短路点的电压电流三相参数不再对称，可分参数是对称的，短路点的电压电流三相参数不再对称，可分解为正序负序和零序三组分量分解为正序负序和零序三组分量2）只有三相电流之和不等于零时，才存在零序电流。在三）只有三相电流之和不等于零时，才存在零序电流。在三角形接线三相三相星形接线，即时三相电流不对称，也总有角形接线三相三相星形接线，即时三相电流不对称，也总有三相电流之和为三相电流之和为0，所以不存在零序。只有在，所以不存在零序。只有在中线或中性点中线或中性点接地三相系统中才可能出现零序。接地三相系统中才可能出现零序。3）相电压中可以存在零序电流，）相电压中可以存在零序电流，线电压线电压中不存在零序电流。中不存在零序电流。2024/5/12 周日10.二、序阻抗的概念二、序阻抗的概念静止的三相电路元件序阻抗静止的三相电路元件序阻抗称为序阻抗矩阵称为序阻抗矩阵自阻抗相间互阻抗当通过三相不对称电流时，产生的压降也是不对称的当通过三相不对称电流时，产生的压降也是不对称的变换为对称分量.当元件参数完全对称时当元件参数完全对称时二、序阻抗的概念二、序阻抗的概念结论：在结论：在三相参数对称的线性电路三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独中，各序对称分量具有独立性，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。立性，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。正序阻抗负序阻抗零序阻抗.二、序阻抗的概念二、序阻抗的概念序阻抗：元件三相参数对称时，元件两端序阻抗：元件三相参数对称时，元件两端某一序某一序的电压降的电压降与通过该元件的与通过该元件的同一序电流同一序电流的比值。的比值。正序阻抗正序阻抗负序阻抗负序阻抗零序阻抗零序阻抗 在三相对称元件中（线路，变压器，电机等）流过三相在三相对称元件中（线路，变压器，电机等）流过三相正序电流，在元件上产生的压降也是三相正序的，流过负序正序电流，在元件上产生的压降也是三相正序的，流过负序和零序，在元件上产生的压降负序和零序的，和零序，在元件上产生的压降负序和零序的，对于三相对称对于三相对称元件的不对称电压电流计算问题，可分解成三组分别计算，元件的不对称电压电流计算问题，可分解成三组分别计算，由于每组分量对称，实际可只分析一相即可。由于每组分量对称，实际可只分析一相即可。电力系统视元件的结构不同，各序阻抗也不相同。电力系统视元件的结构不同，各序阻抗也不相同。.三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用一台发电机接于空载线路，发电机中性点经阻抗一台发电机接于空载线路，发电机中性点经阻抗Z Zn n接地。接地。a a相发生单相接地相发生单相接地单相接地短路哪些已知条件哪些已知条件？故障点出现了不对称情况，故障点出现了不对称情况，其余地方参数仍对称。其余地方参数仍对称。如何将如何将不对称不对称转化成转化成对称？对称？.三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用a a相接地的模拟相接地的模拟.短路的等效处理：短路的等效处理：在短路点接入一组三相不对称电源，各相电在短路点接入一组三相不对称电源，各相电源与图中不对称源与图中不对称电压大小相等、方向相反电压大小相等、方向相反。这样。这样同发生的不对称故障时等效的。也就是说，同发生的不对称故障时等效的。也就是说，网络网络中发生的不对称故障，可以用在故障点接入一组中发生的不对称故障，可以用在故障点接入一组不对称电源来不对称电源来代替。代替。.三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用将将不不对对称称部部分分用用三三序序分分量量表表示示正序负序零序注意注意发电机的电发电机的电势势仍为正仍为正序电势，序电势，无负序和无负序和零序电势。零序电势。.应应用用叠叠加加原原理理进进行行分分解解正序网络负序网络零序网络正序阻抗无无无无发电机只产生发电机只产生正序电势正序电势.三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用正序网正序网根据电路图分别列出各序网络的电压方程根据电路图分别列出各序网络的电压方程.三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用负序网负序网.三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用零序网零序网根据各序根据各序电压方程式电压方程式，可以绘出各序的，可以绘出各序的一相一相等值网络等值网络零序网络中性点阻抗相当于增大3倍.序网络方程序网络方程有有6个变量，三个方程，无法求解，还必须根据实际短路特性列个变量，三个方程，无法求解，还必须根据实际短路特性列边界条件边界条件方程方程不含中性点阻抗.有6个变量，三个方程，无法求解，还必须根据实际短路特性列边界条件方程总结：总结：计算不对称故障的计算不对称故障的基本原则基本原则就是，把就是，把故障处的三相阻抗不对称故障处的三相阻抗不对称 表示为电压表示为电压和电流的不对称，使系统其余部分保和电流的不对称，使系统其余部分保持三相阻抗对称，利用对称分量法，持三相阻抗对称，利用对称分量法，各序分量独立求解各序分量独立求解。.基本思路：基本思路：1 1）将电流电压分解成三序对称分量。）将电流电压分解成三序对称分量。2)2)绘制三序等值电路，写出基本三序绘制三序等值电路，写出基本三序电压平衡方程电压平衡方程3 3）根据故障边界条件补充方程，）根据故障边界条件补充方程，4 4）求解。）求解。24.1 1、不管系统发生什么样的不对称短路，短路电、不管系统发生什么样的不对称短路，短路电流一定存在（）流一定存在（）A A正序、负序和零序正序、负序和零序 B B正序和负序正序和负序 C C零序零序2 2、用对称分量法分析计算各序分量具有独立性，、用对称分量法分析计算各序分量具有独立性，则此电路应为（）则此电路应为（）A A非线性参数对称非线性参数对称 B B线性线性 参数不对称参数不对称 C C非线性参数不对称非线性参数不对称 D D线性参数对称线性参数对称3 3、根据对称分量法，正序分量与零序分量的关、根据对称分量法，正序分量与零序分量的关系为（）系为（）A A超前超前120 B120 B滞后滞后120 C120 C同相位同相位 D D尚难确定尚难确定.问题：问题：什么是对称分量法，为什么电力系统不对称故什么是对称分量法，为什么电力系统不对称故障分析采用对称分量法？障分析采用对称分量法？.7.2 7.2 电力系统各序网络电力系统各序网络 电力系统电力系统稳态运行或对称故障下稳态运行或对称故障下，系统，系统中各元件参数是对称的，只有正序的各种中各元件参数是对称的，只有正序的各种参数存在，所以，前面所介绍的各元件的参数存在，所以，前面所介绍的各元件的参数均是正序参数参数均是正序参数。.7.2 7.2 电力系统各序网络电力系统各序网络 电力系统元件分类：电力系统元件分类：静止元件静止元件：当施加正序或负序电压时，自感和互：当施加正序或负序电压时，自感和互感关系完全相同，所以，感关系完全相同，所以，正序阻抗等于负序阻抗，正序阻抗等于负序阻抗，不等于零序阻抗。如：变压器、输电线路等。不等于零序阻抗。如：变压器、输电线路等。旋转元件旋转元件：当通正序或负序电流时，产生的磁场：当通正序或负序电流时，产生的磁场旋转方向相反的，而零序不产生旋转磁场，所以，旋转方向相反的，而零序不产生旋转磁场，所以，各序阻抗均不相同。如：发电机、异步电动机等各序阻抗均不相同。如：发电机、异步电动机等元件元件。2024/5/12 周日29.一、同步发电机的正序负序和零序电抗一、同步发电机的正序负序和零序电抗1 同步发电机的正序电抗同步发电机的正序电抗 同步电机对称运行时，只有正序电压和同步电机对称运行时，只有正序电压和正序电流，所以正常运行时的阻抗参数正序电流，所以正常运行时的阻抗参数就是就是正序电抗正序电抗.1 1 同步发电机的负序电抗同步发电机的负序电抗实用计算中发电机实用计算中发电机负序电抗负序电抗计算计算 有阻尼绕组有阻尼绕组 无阻尼绕组无阻尼绕组发电机发电机负序电抗近似估算值负序电抗近似估算值有阻尼绕组有阻尼绕组 无阻尼绕组无阻尼绕组无确切数值，可取典型值，无确切数值，可取典型值，由制造厂家提供由制造厂家提供 电机类型电抗水轮发电机汽轮发电机调相机和大型同步电动机有阻尼绕组无阻尼绕组0.150.350.320.550.1340.180.240.040.1250.040.1250.0360.080.08.2.2.同步发电机的零序电抗同步发电机的零序电抗三相零序电流在气隙中产生的合成磁势为零，因此其零序电三相零序电流在气隙中产生的合成磁势为零，因此其零序电抗仅由抗仅由定子线圈定子线圈的漏磁通确定。的漏磁通确定。同步发电机零序电抗在数值上相差很大（绕组结构形式不同）：同步发电机零序电抗在数值上相差很大（绕组结构形式不同）：零序电抗零序电抗典型值典型值电机类型电抗水轮发电机汽轮发电机调相机和大型同步电动机有阻尼绕组无阻尼绕组0.150.350.320.550.1340.180.240.040.1250.040.1250.0360.080.08正、负、零各不相等正、负、零各不相等.二、异步电动机和综合负荷的序阻抗二、异步电动机和综合负荷的序阻抗电力系统负荷主要是异步电动机，因此用他各序电抗近似电力系统负荷主要是异步电动机，因此用他各序电抗近似代表负荷的电抗。代表负荷的电抗。异步电机和综合负荷的异步电机和综合负荷的正序阻抗正序阻抗：（以自身容量为基准）：（以自身容量为基准）Z1=0.8+j0.6 用纯电感代表负荷，取用纯电感代表负荷，取X1=1.2；异步电机异步电机负序阻抗负序阻抗：X2=0.2；综合负荷综合负荷负序阻抗负序阻抗：X2=0.35；标幺值标幺值.二、异步电动机和综合负荷的序阻抗二、异步电动机和综合负荷的序阻抗异步电动机和负荷大多接成异步电动机和负荷大多接成三角形三角形或不或不接地星形接地星形，零序不，零序不能流通。能流通。异步电机和综合负荷的异步电机和综合负荷的零序电抗零序电抗：X0=。不需要建立负荷的零序等值电路不需要建立负荷的零序等值电路只有正序、负序只有正序、负序没有零序没有零序.三、变压器的零序电抗及其等值电路三、变压器的零序电抗及其等值电路1.1.普通变压器的零序阻抗及其等值电路普通变压器的零序阻抗及其等值电路无论同那序电流都不改变原副边的电磁关系，无论同那序电流都不改变原副边的电磁关系，因此，因此，正序、负序和零序等值电路结构相同。正序、负序和零序等值电路结构相同。双绕组三绕组.1.1.普通变压器的零序阻抗及其等值电路普通变压器的零序阻抗及其等值电路漏磁通的路径与所通电流的序别漏磁通的路径与所通电流的序别无关无关，因此变压，因此变压器的器的各序等值漏抗相等各序等值漏抗相等。励磁电抗取决于主磁通路径，正序与负序电流的励磁电抗取决于主磁通路径，正序与负序电流的主磁通路径相同，主磁通路径相同，负序励磁电抗与正序励磁电抗负序励磁电抗与正序励磁电抗相等相等。因此，。因此，变压器的正、负序等值电路参数完变压器的正、负序等值电路参数完全相同。全相同。变压器的零序励磁电抗与变压器的变压器的零序励磁电抗与变压器的铁心结构相关。铁心结构相关。正序完全等于负序正序完全等于负序.零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗比正序励磁零序励磁电抗比正序励磁电抗小得多：电抗小得多：X Xm0m0=0.3=0.3 1.01.0三相四柱式三相三柱式三个单相式基本上零序和正序负序阻抗相等基本上零序和正序负序阻抗相等.2.2.变压器的变压器的零序等值电路零序等值电路与外电路的连接与外电路的连接基本原理：基本原理：a)a)变压器零序等值电路与外电路的联接取决于变压器零序等值电路与外电路的联接取决于零序电流的流通路径零序电流的流通路径，因此，与变压器三相绕组，因此，与变压器三相绕组联结形式及联结形式及中性点是否接地有关中性点是否接地有关。b)b)不对称短路时，零序电压是施加于不对称短路时，零序电压是施加于相线与大相线与大地地之间。之间。.考虑三个方面：考虑三个方面：（1 1）当）当外电路外电路向变压器某侧施加零序电压时，如果向变压器某侧施加零序电压时，如果能在该侧产生能在该侧产生零序电流零序电流，则等值电路中该侧绕组端点，则等值电路中该侧绕组端点与与外电路接通外电路接通；反之，则；反之，则断开断开。根据这个原则：。根据这个原则：只有只有中性点接地的星形接法绕组才能与外电路接通中性点接地的星形接法绕组才能与外电路接通。.（2 2）当变压器绕组具有零序电势（由另一侧感应过）当变压器绕组具有零序电势（由另一侧感应过来）时，如果它能将零序电势施加到外电路并能提供来）时，如果它能将零序电势施加到外电路并能提供零序电流的通路，则零序电流的通路，则等值电路等值电路中该侧绕组端点与外电中该侧绕组端点与外电路接通，否则断开。据此：路接通，否则断开。据此：只有中性点接地星形接法只有中性点接地星形接法绕组才能与外电路接通。绕组才能与外电路接通。.（3 3）三角形接法的绕组中，绕组的）三角形接法的绕组中，绕组的零序电势虽然不零序电势虽然不能作用到外电路中能作用到外电路中，但能在三相绕组中形成环流。绕，但能在三相绕组中形成环流。绕组两端电压为组两端电压为0 0，等效绕组短路，因此，等效绕组短路，因此，在等值电路在等值电路中该侧绕组端点接零序等值中性点。（中性点与地同中该侧绕组端点接零序等值中性点。（中性点与地同点位时则接地）点位时则接地）.Y Y0 0/接法三角形侧的零序环流接法三角形侧的零序环流 .变压器绕组接法变压器绕组接法开关位置开关位置绕组端点与外电路的连接绕组端点与外电路的连接Y Y1 1与外电路断开与外电路断开Y Y0 02 2与外电路接通与外电路接通3 3与外电路断开，但与励磁支路并联与外电路断开，但与励磁支路并联变压器零序等值电路与外电路的联接变压器零序等值电路与外电路的联接 .3.3.中性点有中性点有接地电阻接地电阻时变压器的零序等值电路时变压器的零序等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路 中性点经阻抗接地的星形接法流过零序电流时，中性点接地中性点经阻抗接地的星形接法流过零序电流时，中性点接地中性点经阻抗接地的星形接法流过零序电流时，中性点接地中性点经阻抗接地的星形接法流过零序电流时，中性点接地阻抗将流过阻抗将流过阻抗将流过阻抗将流过3 3 3 3倍零序电流，因此，在等值电路中相当于倍零序电流，因此，在等值电路中相当于倍零序电流，因此，在等值电路中相当于倍零序电流，因此，在等值电路中相当于中性点中性点中性点中性点阻抗增大阻抗增大阻抗增大阻抗增大3 3 3 3倍倍倍倍，与该绕组的漏抗串联。，与该绕组的漏抗串联。，与该绕组的漏抗串联。，与该绕组的漏抗串联。.4.4.自耦变压器的零序阻抗及其等值电路自耦变压器的零序阻抗及其等值电路中性点直接接地的自耦变压器中性点直接接地的自耦变压器.中性点经电抗接地的自耦变压器中性点经电抗接地的自耦变压器.四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路静止元件，其正序和负序完全相同静止元件，其正序和负序完全相同。零序电流必须借助零序电流必须借助大地及架空地线大地及架空地线构成通路构成通路精确计算精确计算是非常困难是非常困难的，给出实用的，给出实用计算值计算值.四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路输电线路的零序阻抗比正序阻抗大输电线路的零序阻抗比正序阻抗大（1）回路中包含了大地电阻）回路中包含了大地电阻三相零序电流通过大地返回，大地电阻使每项等值三相零序电流通过大地返回，大地电阻使每项等值电阻增大电阻增大（2）自感磁通和互感磁通是助增的）自感磁通和互感磁通是助增的.四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路平行架设双回线零序等值电路平行架设双回线零序等值电路.四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路有架空地线的情况：零序阻抗有所有架空地线的情况：零序阻抗有所减小。减小。架空地线架空地线和输电线和输电线路零序电路零序电流方向相流方向相反，使零反，使零序电抗减序电抗减小。小。.四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路实用计算中一相等值零序电抗实用计算中一相等值零序电抗无架空地线的单回线路无架空地线的单回线路有钢质架空地线的双回线路有钢质架空地线的双回线路有钢质架空地线的单回线路有钢质架空地线的单回线路有良导体架空地线的单回线路有良导体架空地线的单回线路无架空地线的双回线路无架空地线的双回线路有良导体架空地线的双回线路有良导体架空地线的双回线路.五、电力系统各序网络五、电力系统各序网络对称分量计算不对称故障时必须先做出各序网络对称分量计算不对称故障时必须先做出各序网络等值电路的绘制原则等值电路的绘制原则 根据电力系统的原始资料，在故障点分别施加各根据电力系统的原始资料，在故障点分别施加各序电势，序电势，从故障点开始从故障点开始，查明各序电流的流通情，查明各序电流的流通情况，凡是况，凡是某序电流能流通的元件某序电流能流通的元件，必须包含在该，必须包含在该序网络中序网络中，并用相应的，并用相应的序参数序参数及等值电路表示。及等值电路表示。.正序网络正序网络 除中性点除中性点接地阻抗接地阻抗、空载线路以及空载变压空载线路以及空载变压器外器外，其他各元件均应包含在。正序网络需引，其他各元件均应包含在。正序网络需引入各电源电势，在短路点需引入代替故障的正入各电源电势，在短路点需引入代替故障的正序电势。电源中性点和负荷中性点点位相等可序电势。电源中性点和负荷中性点点位相等可以直接连接起来，故障端口看进去是以直接连接起来，故障端口看进去是有源网络有源网络。2024/5/12 周日53.正序网络正序网络正序网络正序网络不包含空载线路和不包含空载线路和空载变压器，中性空载变压器，中性点接地阻抗点接地阻抗引入正引入正序电势序电势.负序网络负序网络负序电流通过的原件和负序电流通过的原件和正序正序电流通过的电流通过的相同相同，因此，组成负序网络原件与组成正序原件完全因此，组成负序网络原件与组成正序原件完全相同，只不过所有相同，只不过所有电源的电势为电源的电势为0，所有原件，所有原件参数采用参数采用负序参数负序参数，在短路点，在短路点引入负序电势引入负序电势，故障端口看进去是故障端口看进去是无源网络无源网络。2024/5/12 周日55.负序网络负序网络正序网络正序网络从端口看进去有源从端口看进去有源网络，利用定网络，利用定理就一步简化理就一步简化负序网络与正序网络元件相同，发电机电势为负序网络与正序网络元件相同，发电机电势为0从端口看进去无源从端口看进去无源网络，利用定网络，利用定理就一步简化理就一步简化.零序网络：零序网络：首先首先在短路点施加零序电势，在短路点施加零序电势，必须确定零序电流的流必须确定零序电流的流通路径。凡是零序电流能流通的元件都应包含在零通路径。凡是零序电流能流通的元件都应包含在零序网络中。序网络中。发电机和负荷通常被发电机和负荷通常被三角形接法三角形接法的变压器把零序电流的变压器把零序电流隔开隔开零序电流不流过发电机和负荷，零序电流不流过发电机和负荷，零序网络中零序网络中不不含含有发电机和负荷有发电机和负荷所有参数采用零序参数，所有参数采用零序参数，.零序网络：零序网络：必须首先确定零序电流的流通路径。必须首先确定零序电流的流通路径。T-4中性点不接中性点不接地，不地，不通过零通过零序电流，序电流，所以不所以不包含包含L-4 T-4三角形接三角形接法变法变压器压器把零把零序隔序隔开了，开了，不包不包含发含发电机电机T-3中性点接地，中性点接地，通过零序通过零序电流，所电流，所以包含以包含L-3 T-3.零序网络零序网络例例7-17-1.7-1.正序正序网络网络 负序序网络网络2024/5/12 周日62.零序网络零序网络2024/5/12 周日63.问题：问题：无架空地线和有架空地线单回输电线路的零序阻抗那无架空地线和有架空地线单回输电线路的零序阻抗那个大？个大？可能产生零序电流的短路形式（）可能产生零序电流的短路形式（）1单相接地短路单相接地短路 2三相接地短路三相接地短路 3两相短路两相短路 4两相接两相接地短路地短路2024/5/12 周日66.1 1、异步电动机三相绕组三角形和星形不接地连、异步电动机三相绕组三角形和星形不接地连接，异步电动机的零序电抗为（）接，异步电动机的零序电抗为（）A A、0 B0 B、X”C 1/X”DX”C 1/X”D2 2、实用计算中，同步发电机的负序电抗为（）、实用计算中，同步发电机的负序电抗为（）A BA BC C D D3 3、同步发电机的零序电抗为（）、同步发电机的零序电抗为（）A A B BC DC D尚难确定尚难确定2024/5/12 周日67.4 4、三相三柱式变压器，三序参数的关系（）、三相三柱式变压器，三序参数的关系（）A A、正序、负序和零序均相同、正序、负序和零序均相同B B、正序、负序相同，和零序不相同、正序、负序相同，和零序不相同C C 正序、负序和零序各部相同正序、负序和零序各部相同 D D不确定不确定5 5、有架空地线的架空线路，地线导电性越好，、有架空地线的架空线路，地线导电性越好，输电线路零序电抗（）输电线路零序电抗（）A A 越大越大 B B越小越小C C 与导电性无关，为常数与导电性无关，为常数 D D尚难确定尚难确定6 6、架空输电线路，三序阻抗关系（）、架空输电线路，三序阻抗关系（）A A B BC DC D2024/5/12 周日68.7 7、架空地线对三序参数的影响（）、架空地线对三序参数的影响（）A A、正序、负序无影响，零序减小、正序、负序无影响，零序减小B B、正序、负序无影响，零序增大、正序、负序无影响，零序增大C C、正序、负序和零序均无影响、正序、负序和零序均无影响D D、正序、负序增大、正序、负序增大 ，零序减小，零序减小8 8、在零序网络中零序电源是在故障点根据（）分、在零序网络中零序电源是在故障点根据（）分解产生的解产生的A A 边界条件边界条件 B B故障出电压故障出电压C C 故障出电流故障出电流 D D戴维南定理戴维南定理9 9、正序和负序网络说法不正确的（）、正序和负序网络说法不正确的（）A A 正序和负序是三相对称的正序和负序是三相对称的 B B中性点接地电抗无中性点接地电抗无电流电流 C C正序和负序网络可以不画接地电阻正序和负序网络可以不画接地电阻 D D正序阻抗和负序阻抗相等正序阻抗和负序阻抗相等2024/5/12 周日69.7.3 7.3 简单不对称短路的分析计算简单不对称短路的分析计算当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的序网络方程序网络方程该方程组有三个方程，但有六个该方程组有三个方程，但有六个未知数，必须根据边界条件列出未知数，必须根据边界条件列出另外三个方程才能求解。另外三个方程才能求解。.一、单相接地短路一、单相接地短路将边界条件写成对称分量形式经整理相加.单相接地故障的单相接地故障的复合序网复合序网各序网落在故障端口按照边界条件连接起来构成的网络边界条件边界条件三序网络串联三序网络串联.单相接地的短路电流和短路点非故障相电压单相接地的短路电流和短路点非故障相电压计算推到2种方法正序负序零序电流均有.二、两相短路二、两相短路1写边界条件.两相短路的复合序网两相短路的复合序网正序负序正序负序网络并联正序负序网络并联.两相短路的短路电流两相短路的短路电流短路电流是正序电流的3倍只有正序负序没有零序电流.两相短路的电压两相短路的电压非故障相电压为正序的非故障相电压为正序的2倍，故障相只有倍，故障相只有非故障的一半，并且方向相反非故障的一半，并且方向相反.三、两相短路接地三、两相短路接地区别.两相短路接地序网图两相短路接地序网图三序网络并联三序网络并联.两相短路接地故障相电流两相短路接地故障相电流.两两相相短短路路接接地地相相量量图图.四、正序等效定则四、正序等效定则正序分量的计算正序分量的计算附加电抗附加电抗短路类型型号短路类型型号定则：定则：在简单不对称情况下，短路电流的正序分量与在短路在简单不对称情况下，短路电流的正序分量与在短路点每一相中加入附加阻抗而发生三相短路时的电流相等。点每一相中加入附加阻抗而发生三相短路时的电流相等。.四、正序等效定则四、正序等效定则短路电流的计算短路电流的计算短路电流的绝对值和正短路电流的绝对值和正序分量绝对值成比例序分量绝对值成比例比例系数比例系数.附加电抗和比例系数附加电抗和比例系数短路类型短路类型f f(n)(n)三相短路三相短路f f(3)(3)0 01 1两相短路接地两相短路接地f f(1,1)(1,1)两相短路两相短路f f(2)(2)X X22单相接地短路单相接地短路f f(1)(1)X X22+X X003 3例例7-2 7-37-2 7-3.简单不对称短路电流的计算步骤，可总结如下：简单不对称短路电流的计算步骤，可总结如下：1、根据、根据故障类型故障类型做出相应的序网做出相应的序网2、计算系统对短路点的、计算系统对短路点的正序，负序，零序正序，负序，零序等效电抗等效电抗3、计算附加电抗、计算附加电抗4、根据、根据计算短路点的正序电流和短路点的故障电流计算短路点的正序电流和短路点的故障电流5、进一步求的其他量、进一步求的其他量.例例7-2 解解（1）制订各序等值电路，计算）制订各序等值电路，计算各序组合电抗各序组合电抗 选取基准功率选取基准功率=100MVA和基准电压和基准电压，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算各元件的各序电抗的标幺值，计算结果标于各序网络图中计算结果标于各序网络图中.1 1、两相短路故障时复合序网络连接方式（）、两相短路故障时复合序网络连接方式（）A A、三序网串联、三序网串联 B B、三序网并联、三序网并联C C 正负并联，零序开路正负并联，零序开路 D D正负串联，零序短路正负串联，零序短路 2 2、中性点直接接地系统发生不对称故障，故障、中性点直接接地系统发生不对称故障，故障处电流（）处电流（）A A 一定存在零序分量一定存在零序分量 B B一定不存在零序分量一定不存在零序分量 C C是否存在零序，和短路类型有关是否存在零序，和短路类型有关 D D只有正序只有正序3 3、已知故障点正序阻抗等于负序阻抗，零序为、已知故障点正序阻抗等于负序阻抗，零序为正序的一半，该位置发生（）故障，故障相短正序的一半，该位置发生（）故障，故障相短路电流最大路电流最大A A 单相接地短路单相接地短路 B B两相短路接地两相短路接地C C 两相短路两相短路 D D三相短路三相短路2024/5/12 周日90.4 4、ABAB两相短路，边界条件与序分量正确的是（）两相短路，边界条件与序分量正确的是（）A A、A A和和B B电流大小相等方向相反，电流大小相等方向相反，C C相正序和负序大小相相正序和负序大小相等方向相反。等方向相反。B B、A A和和B B电流大小相等方向相反，电流大小相等方向相反，A A相正序和负序大小相相正序和负序大小相等方向相反。等方向相反。C C 、A A和和B B电流大小相等方向相同，电流大小相等方向相同，C C相正序和负序大小相正序和负序大小相等方向相反。相等方向相反。D D、A A和和B B电流大小相等方向相反，电流大小相等方向相反，A A相正序和负序大小相正序和负序大小相等方向相反。相等方向相反。5 5、当发生、当发生A A相接地短路时，故障处相接地短路时，故障处A A相电压（）相电压（）A A、0 0 B B、U UC DC D2024/5/12 周日91.6 6、关于单相接地故障短路电流，下面错误（）、关于单相接地故障短路电流，下面错误（）A A、短路电流为正序电流的、短路电流为正序电流的3 3倍倍B B、短路电流一定小于三相短路电流、短路电流一定小于三相短路电流C C、短路电流不一定小于三相短路电流、短路电流不一定小于三相短路电流D D 短路电流大于三相短路电流短路电流大于三相短路电流2024/5/12 周日92.7.4 7.4 不对称短路时网络中电流电压的计算不对称短路时网络中电流电压的计算电力系统设计运行中，除需要知道电力系统设计运行中，除需要知道故障点故障点的短路的短路电流和电压外，有时还需要知道电流和电压外，有时还需要知道网络网络中某些中某些支路支路电流和电流和节点节点电压。电压。基本思路：基本思路：先求出电流电压的各序分量在网络中先求出电流电压的各序分量在网络中的分布，然后将相应的各序分量进行合成求得各的分布，然后将相应的各序分量进行合成求得各相电流和相电压。相电流和相电压。注意：注意：电流和电压各需分量经变压器后，相位有电流和电压各需分量经变压器后，相位有可能发生移动可能发生移动.一、对称分量经变压器后的相位变化一、对称分量经变压器后的相位变化1.Y1.YY Y1212连接的变压器连接的变压器：不发生相位移动。：不发生相位移动。.2.Y2.Y 1111连接的变压器连接的变压器:移相移相30300 0线电压相电压VabVbcVca超前滞后.2.Y2.Y 1111连接的变压器（连接的变压器（电流同电压的关系电流同电压的关系相同）相同）.变比标幺值为变比标幺值为1 1时，正序负序标幺值关系时，正序负序标幺值关系在三角侧的外电路中不含零序分量，只在三角形内部有零序环流。经过Y 11变压器，变压器，Y侧到侧到 侧，正序分量逆时针转侧，正序分量逆时针转30，负序分量顺时针转负序分量顺时针转30.二、网络中电流电压二、网络中电流电压的分布计算的分布计算针对故障点外的其他支路上的电压和电流的计算针对故障点外的其他支路上的电压和电流的计算1.1.电流分布计算电流分布计算常用电流分布系数法。常用电流分布系数法。2.2.电压分布的计算：电压分布的计算：网络中某一节点的各序电压，等于短路点的各序电网络中某一节点的各序电压，等于短路点的各序电压加上该点与短路点间压加上该点与短路点间同序电流在同一序电抗上同序电流在同一序电抗上产生的压降产生的压降.电压分布的计算：计算电压分布的计算：计算H H点各序电压，短路点点各序电压，短路点为为f f点点H到短路点的各序电抗电流流向反向.H点电压比短路点的负、零序要低，离短点电压比短路点的负、零序要低，离短路点越远，就越低，电源点的负序电压为路点越远，就越低，电源点的负序电压为0.而零序而零序 一搬在未到电源点就已经降到一搬在未到电源点就已经降到0值值负序零序电源点的正序电压是最高的，随着靠近短电源点的正序电压是最高的，随着靠近短路点，正序电压组建降低，到短路点时正路点，正序电压组建降低，到短路点时正好等于短路点的正序电压。好等于短路点的正序电压。短路点的负序和零序是最高的。短路点的负序和零序是最高的。网络短路点的不对称度由负序决定，负序网络短路点的不对称度由负序决定，负序越大就越不对称，所以电路点的电压时最越大就越不对称，所以电路点的电压时最不对称的。不对称的。.7.5 7.5 非全相断线的分析计算非全相断线的分析计算横向故障横向故障电力系统短路故障，发生横向故障时，由短路点电力系统短路故障，发生横向故障时，由短路点f和和零电位零电位组成故障端口。组成故障端口。纵向故障纵向故障网络中的两个相邻节点网络中的两个相邻节点（都不是零电位点）（都不是零电位点）之间之间出现不正常的断开或三相阻抗不相等的情况，由出现不正常的断开或三相阻抗不相等的情况，由这两个节点构成故障端口这两个节点构成故障端口.7.5 7.5 非全相断线的分析计算非全相断线的分析计算非全相断线非全相断线横向故障和纵向故障一样，只在故障端口出现某横向故障和纵向故障一样，只在故