电力系统分析 教学课件 作者 孙淑琴 第20次课-第7章 电力系统不对称故障.ppt

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1、第七章电力系统不对称故障（第1部分）1、对称分量法2、电力系统元件序参数3、电力系统序网络4、简单不对称故障分析计算5、不对称故障的计算机解法内容主要教学安排主讲内容对称分量法电力系统元件序参数电力系统序网络教学要求掌握对称分量法电力系统元件序参数和电力系统序网络重点、难点电力系统序网络不对称故障计算不对称短路后网络的特点对称分量法若B、C两相接地短路故障一、对称分量法的物理解释三相系统中的三个不对称相量可分解为三个对称的三相系统。这三个对称分量为：正序分量组：三个分量的量值相等，相位相差120度，相序与原有相系统的相序相同。下角用注1表示。对称分量法U

2、a1Ub1Uc1正序分量对称分量法负序分量组：三个分量的量值相等，相位相差240度，相序与原有相系统的相序相反。下角用注2表示。零序分量组：三个分量的量值相等，相位相差360度，三个分量为同相。下角用注0表示。Ua0Ub0Uc0Uc2Ub2Ua2负序分量零序分量对称分量法三个不对称相量可用三个对称分量表示：UcUbUa对称分量的合成Ua1Ub1Uc1Uc2Ub2Ua2Ua0Ub0Uc0对称分量法取运算符号,则有：UcUbUaUa1Ub1Uc1Ua0Ub0Uc0Ua2Uc2Ub2三相不对称分量写成矩阵形式为：对称分量法三相不对称分量（电流）写成矩阵形式为：

3、In=Ia+Ib+Ic利用对称分量法计算后，中线电流为零序电流的三倍In=3I0三相四线制对称Y接系统，中线电流为三相电流之和：对称分量法例：计算三相对称系统的各序电压解三相对称系统（正序），a相正序分量即为该相电压，零序和负序分量为零。Ua1Ub1Uc1正序分量对称分量法三相对称系统（负序），a相负序分量即为该相电流，零序和正序分量为零。Ia1Ic1Ib1负序分量例：计算三相对称系统的各序电流解例：计算三相系统断路时的各序电流和中线电流解三相系统断路（不对称）时的各序电流均不为零中线电流为零序电流的三倍对称分量法三相系统任一点的复功率为：序网络对称分量

4、法在不对称短路分析中的应用三相输电线路是对称元件，自阻抗互阻抗不对称短路后，线路上流过三相不对称电流，这一组不对称电流在三相输电线路上的电压降是不对称的，它们之间的关系可用如下矩阵方程表示：三相电压降和三相电流变换为对称分量称序阻抗矩阵，展开得输电线路的正、负、零序阻抗(1)只有三相输电线路的参数对称时，当三相参数不对称时(2)负序阻抗等于正序阻抗，这个结论可以推广到所有静止元件，如变压器、电抗器等；而旋转元件，如发电机和电动机，其负序阻抗和正序阻抗不相等。(3)三相对称系统中通入正序或负序电流时，任意两相对第三相的互感是去磁的；而通入零序电流时，由于三

5、相的零序电流大小相等、方向相同，任意两相对第三相的互感起助磁作用。因此，输电线路的零序电抗总大于其正、负序电抗。才是一个对角矩阵，的非对角元素不全为零。对称分量法在不对称短路分析中的应用各序对称分量是独立作用的对称分量法在不对称短路分析中的应用(a)系统图(b)等值电路(c)～(f)对称分量法的应用电源电势是对称的，仅有正序分量负序、零序网络中无电源电势正、负、零序网络三相完全对称，可以取一相的研究来代替三相。(a)单相等值电路图(b)简化单相等值电路图对称分量法在不对称短路分析中的应用图7-4简化序网图EaEbEcIaIbIc三相对称Y接发电机的序网络

6、Ea,Eb,Ec为三相电源电势，Ia，IbIc为三相线电流.Zn为发电机中线与地相接阻抗电力系统元件的序参数Z1=Zg1(正序阻抗为发电机次暂态电抗)Eg1U1Z1正序网络U2U0Z2Z0零序网络负序网络三相对称Y接发电机的序网络负序阻抗为发电机负序组抗Z2=Zg2零序阻抗为发电机零序组抗与3倍接地阻抗之和电力系统元件的序参数Z0=Zg0+3Zn同步发电机的负序与零序电抗见表7-1，7-2。Z2=Zm2Z0=Zm0+3ZnZ1=Zm1Em1同步电机三相对称Y接同步电机与异步电动机的序网络电力系统元件的序参数(a)正序等值电路(b)负序等值电路异步电动机的

7、序网络异步电动机的三相定子绕组通常接成三角形或不接地星形电力系统元件的序参数双绕组变压器的零序参数和等效电路零序电流对外视为开路YNd联结变压器d侧的零序环流(a)零序电流回路(b)零序等值电路原、副绕组的漏电抗零序励磁电抗电力系统元件的序参数电力系统元件的序参数(a)零序电流回路(b)零序等值电路图7-8中性点经电抗接地YNd变压器的零序等值电路原、副绕组的漏电抗零序励磁电抗双绕组变压器的零序参数和等效电路电力系统元件的序参数双绕组变压器的零序参数和等效电路YNy原绕组的漏电抗零序励磁电抗(a)零序电流回路(b)零序等值电路电力系统元件的序参数双绕组变

8、压器的零序参数和等效电路YNyn原、副绕组的漏电抗零序励磁电抗(a)零序电流回路