电力系统各元件的序参数和等值电路培训课件.ppt

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1、第七章电力系统各元件的序参数和等值电路第一节对称分量法第二节同步发电机的负序电抗和零序电抗第三节异步电机的参数和等值电路第四节变压器的零序参数和等值电路第五节电力线路的零序阻抗和等值电路第六节电力系统故障运行的等值电路第一节对称分量法对称分量法：由一组不对称三相系统的三个相量可以分解出三相对称的正序、负序、零序；反之由三相对称的正序、负序、零序也可以合成一组不对称三相系统的相量。如图7-1。设为不对称三相系统的三相电流相量，可以按下列关系分解出三组对称三相系统的电流相量（其他三相系统的电磁量也可以）。(7-1)图7-1对称分量法（a）正

2、序分量（b）负序分量（c）零序分量（d）三序分量的合成（d）（a）（b）（c）式（7-1）可写成矩阵的形式（7-3）其中：1）为对称分量变换阵；解式（7-1）可得（7-2）对式（7-3）左乘（7-6）对T求逆（7-5）2）；3）。（7-4）对电压进行相同的变换：第二节同步发电机的负序电抗和零序电抗一、同步发电机的负序电抗定义：发电机端点的负序电压的同步频率分量与流入定子绕组负序电流的同步频率分量的比值。不同类型的短路时，负序电抗也不同，列表如下：表7-1同步发电机的负序电抗注意：1）若，则负序电抗。2）同步发电机经外电抗短路时，表中所有

3、都应以代替。3）短路电流计算中，二、同步发电机的零序电抗定义：施加在发电机端的零序电压的同步频率分量与流入定子绕组的零序电流的同步频率的分量的比值。由定子绕组的漏抗确定。零序电抗的变化范围大致是（0.15～0.6）R0=R对汽轮发电机及有阻尼的水轮发电机，可采用对于无阻尼绕组的发电机，可采用如无电机的确切参数，也可按下表取值：表7-2同步电机的负序电抗X2和零序电抗X0第三节异步电动机的参数和等值电路一、异步电动机的次暂态参数和等值电路异步电动机的等值电路：图7-2异步电动机的等值电路S：转差率1-S：异步电动机的转速：电动机机械功率的

4、等值电阻图7-3异步电动机次暂态电抗的等值电路（a）简化等值电路（b）进一步简化电路三相短路时，机端短路时，电流分量衰减为零，参数一般称为次暂态参数。（a）（b）定子电流直流分量同步频率交流分量由于它衰减很快，相当于同步发电机次暂态电流的衰减，1、异步电动机的次暂态电抗转子绕组短接，略去所有绕组的电阻时，由定子侧观察到的等值电抗，如图7-3（a）；考虑到，从而简化为图7-3（b）所示，可得：（7-8）图7-3（b）也可表示异步电机启动时的等值电路，有：（7-9）（7-10）2、异步电动机的次暂态电动势正常运行时的电压方程为：作出正常运行

5、时异步电动机的相量图如图7-4所示：异步电动机的次暂态电动势为：图7-4异步电动机正常运行时的相量图3、自由分量衰减的时间常数定子回路同步频率交流自由分量衰减的时间常数表达式为：（7-12）定子直流自由分量衰减的时间常数其表达式为：图7-5求的等值电路　　图7-6求的等值电路（7-13）4、定子电流自由分量衰减的幅度图7-7异步电动机端点三相短路时定子电流波形图iiwti(0)iaiia0定子电流直流分量同步频率交流分量在短路瞬间的值分别对应于它们衰减的幅度；将衰减后两分量的瞬时值相加，可得定子电流的变化规律如图7-7。5、异步电动机反

6、馈电流的考虑反馈电流：取决于机端电压U0与短路瞬间次暂态电动势的相对大小。当时，异步电动机仍作电动机运行，从系统中吸取电流（短路点距机端较远时）。当时，异步电动机改作发电机运行，将向系统供出反馈电流（短路点距机端较近）。注意：只对三相短路点附近的大容量异步电动机才考虑反馈电流，且只在计算暂态过程的初期，才考虑异步电动机的反馈电流。二、异步电动机的负序和零序参数负序参数：如图7-8转差率：2-s等值电阻：系统不对称短路时，转速下降，s增大；停转时，则s=1，转速下降愈多，等值电阻愈趋于0，相当于转子绕组短接。图7-8异步电动机的负序等值电

7、路负号表明机械功率为制动转矩负序电抗为：表异步电机的次暂态电抗。零序参数：当定子三相绕组接成三角形或不接地星形时，当在异步电动机端加零序电压时，定子绕组没有零序电流通过，故零序电抗为：X0=∞无需建零序等值电路。Xm=∞第四节变压器的零序参数和等值电路零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星形侧时，无论另一侧绕组的接线方式如何，变压器中都没有零序电流流通。这种情况下，变压器的零序电抗X0=∞。零序电压施加在绕组连接成接地星形一侧时，大小相等，相位相同的零序电流将通过三绕组经中性点流入大地，构成回路。但在另一侧，零序电流流通的情况则随

8、该侧的接线方式而异。一、双绕组变压器的零序参数和等值电路1.YN，d接线变压器图7-9YN，d接线变压器的零序电流回路及等值电路（a）零序电流回路（b）零序等值电路ⅠⅡ（a）（b）ⅠNXⅠⅡⅡⅡⅡⅡⅠ侧流过