第十一章电力系统简单不对称故障的分析和计算
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
将电压用正序、负序、零序分量表示为:
U U U 0 U fa fa1 fa2 fa0
a相电流的各序分量为：(
I 0) I fb fc
用序分量表示的短路点边界条件为： U fa1 U fa 2 U fa0 0 1 I I I fa1 fa 2 I fa0 fa 3 工程上常采用复合序网的方法进行不对称故障的计算。
图11.2 a相短路接地复合序网
一般： x1 x2
若 x1 x0 ，单相短路电流等于同一地点三相短路电流 若 x1 x0 ，单相短路电流大于同一地点三相短路电流 若 x1 x0 ，单相短路电流小于同一地点三相短路电流
。 、 U U 可以求得故障相电压的序分量 U 、 fa0 fa1 fa2
短路点处相电压为：
0 U fa 2 U 非故障相 U fb a U fa1 aU fa2 fa0
故障相
j[(a2 a) x2 (a2 1) x0 ]I fa1
2 U fc aU fa1 a U fa 2 U fa 0
利用序分量求得b、c相短路时的各相电流为：
0 0 I fa 1 1 1 I fa1 3 U 2 fa (0) I I a a 1 j 3 I fa1 fb fa 2 ( x1 x2 ) 2 a I 0 j 3I a 1 fc fa1 3U fa (0) 短路点的各相电压为： ( x1 x2 )
I fa1 1 1 I fa 2 3 1 1 I fa0
a a2 1
a2 a 1
I 1 fa I fa 0 3 1 0 1
(二)复合序网及短路点电气量
若 x1 x2 两相短路电流大约是三相短路电流的√3/2倍。 因此，一般地说，电力系统中的两相短路电流小 于三相短路电流，而对于电压来说，故障相的电压 幅值约降低一半，非故障相的电压约等于故障前的 电压。
（三）向量图
U fa (0)
11.3两相短路接地
（一）故障边界条件
设系统f处发生两相（b、c）短路接地
1 U fa 2 U fb a a U fc
1 a a2
2U 1 U fa1 fa1 1 U fa 2 U fa1 1 U U fa1 fa 0
从复wenku.baidu.com序网图可见:
I I I fa1 fa 2 fa 0 U fa (0) j ( x1 x2 x0 )
因此短路点的故障相电流为：
I I I I fa fa1 fa2 fao
3U fa (0) j ( x1 x2 x0 )
）
U U fa1 fa (0) jx1 I fa1
取流向短路点的电流方向为正方向，选取a相正序电流作为 基准电流。
讲解思路：
故障边界条件：相分量，序分量
复合序网
相量图
11.1 单相接地短路
（一）故障边界条件：
设系统某处发生 a相短路接地
0 U fa 短路点的边界条件为： I fb I fc 0
电力系统简单不对称故障包括
单相接地短路
两相短路
两相短路接地 单相断线 两相断线
主要的分析方 法为对称分量 法
分析方法：（1）解析法：联立求解三序网络方程 和故障边界条件方程； （2）借助于复合序网进行求解。
当系统f点发生不对称短路时，故障点处的三序 电压平衡方程为： （以
U fa (0) 代替 E a
I U I U fb fc fb fc
0
序分量表示的边界条件为： I I I
fa 2
fa 0
U U fa1 fa2
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网可以直接求出正、负序电流分量为： U fa ( 0 ) I fa1 I fa 2 j ( x1 x 2 )
j (a a 2 ) x2 (a 1) x0 I fa1
（三）向量图（假定阻抗为纯电抗） （以为 U 参考向量）
fa (0)
电流相量图
电压相量图
11.2 两相短路
（一）故障边界条件：
设系统f处发生两相 （b、c相）短路 短路点的边界条件为：
0 I fa
fa1
第11章
电力系统简单不对称故障的分析和计算
本章提示 11.1 单相接地短路
11.2 两相短路
11.3 两相短路接地 11.4 正序等效定则的应用 11.5 非故障处电流和电压的计算 11.6 非全相运行的分析计算
小结
本章提示
系统发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地 时，短路点处的边界条件、系统的复合序网以及短 路点处各相电流、电压的计算； 介绍正序等效定则在不对称故障分析中的应用； 计算系统非故障处的电流、电压的方法及电压和电 流的对称分量经变压器后，其大小与相位的变化同 变压器的关系； 非全相运行（单相断线、两相断线）的分析与计算 方法。
短路点的边界条件为：
U 0 （与单相接地对应） 0 U I fb fc fa
序分量形式的边界条件:
I I 0 I fa1 fa 2 fa 0 U fa1 U fa 2 U fa0
U U U 0 U fa fa1 fa2 fa0
a相电流的各序分量为：(
I 0) I fb fc
用序分量表示的短路点边界条件为： U fa1 U fa 2 U fa0 0 1 I I I fa1 fa 2 I fa0 fa 3 工程上常采用复合序网的方法进行不对称故障的计算。
图11.2 a相短路接地复合序网
一般： x1 x2
若 x1 x0 ，单相短路电流等于同一地点三相短路电流 若 x1 x0 ，单相短路电流大于同一地点三相短路电流 若 x1 x0 ，单相短路电流小于同一地点三相短路电流
。 、 U U 可以求得故障相电压的序分量 U 、 fa0 fa1 fa2
短路点处相电压为：
0 U fa 2 U 非故障相 U fb a U fa1 aU fa2 fa0
故障相
j[(a2 a) x2 (a2 1) x0 ]I fa1
2 U fc aU fa1 a U fa 2 U fa 0
利用序分量求得b、c相短路时的各相电流为：
0 0 I fa 1 1 1 I fa1 3 U 2 fa (0) I I a a 1 j 3 I fa1 fb fa 2 ( x1 x2 ) 2 a I 0 j 3I a 1 fc fa1 3U fa (0) 短路点的各相电压为： ( x1 x2 )
I fa1 1 1 I fa 2 3 1 1 I fa0
a a2 1
a2 a 1
I 1 fa I fa 0 3 1 0 1
(二)复合序网及短路点电气量
若 x1 x2 两相短路电流大约是三相短路电流的√3/2倍。 因此，一般地说，电力系统中的两相短路电流小 于三相短路电流，而对于电压来说，故障相的电压 幅值约降低一半，非故障相的电压约等于故障前的 电压。
（三）向量图
U fa (0)
11.3两相短路接地
（一）故障边界条件
设系统f处发生两相（b、c）短路接地
1 U fa 2 U fb a a U fc
1 a a2
2U 1 U fa1 fa1 1 U fa 2 U fa1 1 U U fa1 fa 0
从复wenku.baidu.com序网图可见:
I I I fa1 fa 2 fa 0 U fa (0) j ( x1 x2 x0 )
因此短路点的故障相电流为：
I I I I fa fa1 fa2 fao
3U fa (0) j ( x1 x2 x0 )
）
U U fa1 fa (0) jx1 I fa1
取流向短路点的电流方向为正方向，选取a相正序电流作为 基准电流。
讲解思路：
故障边界条件：相分量，序分量
复合序网
相量图
11.1 单相接地短路
（一）故障边界条件：
设系统某处发生 a相短路接地
0 U fa 短路点的边界条件为： I fb I fc 0
电力系统简单不对称故障包括
单相接地短路
两相短路
两相短路接地 单相断线 两相断线
主要的分析方 法为对称分量 法
分析方法：（1）解析法：联立求解三序网络方程 和故障边界条件方程； （2）借助于复合序网进行求解。
当系统f点发生不对称短路时，故障点处的三序 电压平衡方程为： （以
U fa (0) 代替 E a
I U I U fb fc fb fc
0
序分量表示的边界条件为： I I I
fa 2
fa 0
U U fa1 fa2
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网可以直接求出正、负序电流分量为： U fa ( 0 ) I fa1 I fa 2 j ( x1 x 2 )
j (a a 2 ) x2 (a 1) x0 I fa1
（三）向量图（假定阻抗为纯电抗） （以为 U 参考向量）
fa (0)
电流相量图
电压相量图
11.2 两相短路
（一）故障边界条件：
设系统f处发生两相 （b、c相）短路 短路点的边界条件为：
0 I fa
fa1
第11章
电力系统简单不对称故障的分析和计算
本章提示 11.1 单相接地短路
11.2 两相短路
11.3 两相短路接地 11.4 正序等效定则的应用 11.5 非故障处电流和电压的计算 11.6 非全相运行的分析计算
小结
本章提示
系统发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地 时，短路点处的边界条件、系统的复合序网以及短 路点处各相电流、电压的计算； 介绍正序等效定则在不对称故障分析中的应用； 计算系统非故障处的电流、电压的方法及电压和电 流的对称分量经变压器后，其大小与相位的变化同 变压器的关系； 非全相运行（单相断线、两相断线）的分析与计算 方法。
短路点的边界条件为：
U 0 （与单相接地对应） 0 U I fb fc fa
序分量形式的边界条件:
I I 0 I fa1 fa 2 fa 0 U fa1 U fa 2 U fa0