（C7）元件序阻抗和等值电路 电力系统 湖南大学.ppt

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1、第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路7-1对称分量法在不对称短路计算中的应用7-2同步发电机的负序和零序电抗7-3变压器的零序等值电路及其参数7-4架空输电线路的零序阻抗及其等值电路7-5架空输电线路的零序电纳(自学)7-6综合负荷的序阻抗7-7电力系统各序网络的制订17-1对称分量法在不对称短路计算中的应用问题的提出：当三相系统发生不对称故障时，三相电流、电压不对称，不能直接用单相分析、计算——对称分量法即是解决此问题的常用方法。设有一组不对称的三相相量Fabc=[FaFbFc]T，可分解为三组三相对称的相量F120：

2、一、不对称三相系统的对称分量分解与合成①——分解Note：a相——基准相(参考相)2对称正序组7-1对称分量法在不对称短路计算中的应用一、不对称三相系统的对称分量分解与合成②——合成对称零序组对称负序组37-1对称分量法在不对称短路计算中的应用一、不对称三相系统的对称分量分解与合成③——注意要点1、正序、负序、零序均为三相对称组，可以用单相进行分析2、对称分量的分解与合成适应于任何不对称三相相量(系统)(V、E、I、ψ)3、通常以a相为基准相，为简便计，略去下标“a”4、相序变换是一种线性坐标变换，且S阵为酉矩阵——6、零

3、序分量与零轴分量——联系与区别(1)均对应于三相不对称系统，若三相是对称且平衡的，则不存在此一分量！(2)表达形式类似：(3)意义不同：时间相序的相量、瞬时值对应的空间位置矢量5、1、a2、a构成三相对称正序组；1、a、a2构成三相对称负序组。47-1对称分量法在不对称短路计算中的应用二、对称分量的独立性和元件序阻抗1、对称分量的独立性设静止三相电路元件，则S相序阻抗矩阵某相序的I(V)激励只产生同相序的V(I)响应对称分量独立性三相阻抗矩阵57-1——二、对称分量的独立性和元件序阻抗2、元件序阻抗正序阻抗负序阻抗零序阻抗

4、定义：元件上施加某相序电压与其对应的相序电流之比静止元件序阻抗：注意:序阻抗的解析定义具有一般性；但“比值”定义不具一般性(2)对称相序分量独立性的条件——线性元件，结构参数完全对称！(3)旋转元件的正序阻抗与负序阻抗不相等！67-1三、对称分量法在不对称短路计算中的应用1、一般原理f点不对称三相电压用3组对称分量组电势源等值77-1——三、对称分量法在不对称短路计算中的应用1、一般原理根据对称分量独立性原理，分解为3个独立系统87-1——三、对称分量法在不对称短路计算中的应用2、相序网络及其相序电压平衡方程相序网络上述只

5、有某单一相序电源作用的系统，即为相应相序网络——正序网络：网络中、f点正序电源作用，各元件阻抗为正序阻抗负序网络：f点负序电源作用，各元件阻抗为负序阻抗零序网络：f点零序电源作用，各元件阻抗为零序阻抗(a)E为正序网中f点→网络看进去的等值电势，即E=Vfa[0]Note:(b)Z1、Z2、Z0为序网中f点的输入(组合)阻抗，即f节点自阻抗(c)中性点Zn对1、2序网无影响，但以3Zn出现在0序网中(d)1、2序网结构相同，但2序网为无源！0序也是无源的(e)注意各相序网中f点各序电压、电流的参考方向！97-1—

6、—三、对称分量法在不对称短路计算中的应用2、相序网络及其相序电压平衡方程(2)相序相序电压方程对1、2、0相序网络，列出其电压平衡方程——相序电压方程注意：(a)6个变量——1、2、0相序网络中，f点的相序电压、相序电流需补充3个独立方程——由f点边界条件唯一确定(b)E∑=Vf[0](c)Z1∑=Zff(1)、Z2∑=Zff(2)、Z0∑=Zff(0)107-2同步发电机的负序和零序阻抗概述：G的同步电抗、暂态电抗、次暂态电抗对应于稳态、或f(3)暂态，是三相对称状态，相应三相定子电流为基频正序电流——G的正序参数！当三

7、相定子电流为2or0序电流时，相应电磁感应过程完全不同！1、定子负相序电流时的绕组电流成分分析①——定子基频负序电流的作用注意：当有D-D、Q-Q时，其中的电流成分与f-f相同！117-2——1、定子负相序电流时的绕组电流成分分析②——定子非周期（自由直流）电流的作用③——结论：不对称短路时，G内部(及网络中)电磁现象十分复杂！(a)定子基频负序电流对应的空间负序磁场→转子：2,4,6,…；定子：1,,3,5,…——进入稳态也一直存在——转子绕组、铁芯过负荷、发热；转子机械振动(b)定子直流自由电流对应的空间静止磁场→转子

8、：3,5,7,…；定子：2,4,6,…——进入稳态后，衰减→0(c)If转子d、q方向对称，则不会有高次谐波电流！(d)为简化分析，定义：G负序电抗为定子基频负序电压与对应负序电流之比值XG(2)=VωG(2)/IωG(2)127-2同步发电机的负序和零序阻抗2、同步发电机的负序电抗特点：XG(2)=V