第七章电力系统元件的序阻抗和等值网络

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电力系统元件的各序参数和等值电路

正序等值电路的构建
根据元件的物理特性和工作原理，通过测量或计算得到正序电阻、正序电感和正序电容等参数。
根据得到的参数，构建出元件的正序等值电路，该电路由电阻、电感和电容等元件组成，能够反映元件的正序电气特性。
正序等值电路的应用
01
在电力系统稳定分析中，利用正序等值电路可以分析系统的暂态和稳态运行特性。
03
电力系统元件的正序等值电路
正序参数的计算
01
02
03
正序电阻
正序电阻是电力系统元件在正序电压和电流下的阻抗，它反映了元件的电导和电感的综合效应。
正序电感
正序电感是电力系统元件在正序电压和电流下的感抗，它反映了元件的电感和电容的效应。
正序电容
正序电容是电力系统元件在正序电压和电流下的容抗，它反映了元件的电感和电导的效应。
零序电感
对于变压器和电动机等设备，由于磁路的对称性，它们的零序电感通常远大于正序电感。
零序电容
在电力系统中，由于输电线路的不对称或变压器绕组的偏移，会产生零序电容。
零序等值电路的构建
零序等值电路的构建需要将系统中所有元件的零序参数进行汇总，并按照实际电路的连接方式进行等效。
在构建零序等值电路时，需要注意元件之间的相互影响，以及元件对地电容的影响。
03
计算。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
负序电感是电力系统元件在负序磁场下的感抗，与元件的几何尺寸、材料性质和电流频率有关。
负序电容
负序电容是电力系统元件在负序电压下的容抗，与元件的几何尺寸、电极间距离和材料性质有关。
负序等值电路的构建
1
根据元件的负序参数，使用电路理论构建负序等值电路。

电力系统分析(上) 2019随堂练习

A．非周期分量
B．周期分量
C．自由分量
D．倍频分量
参考答案：B
2.(单选题)计算短路冲击电流，在简化电力网络时，影响负荷能否合并或忽略的主要因素是（）。
A．负荷间的距离
B．短路的类型
C．负荷的特性
D．负荷对短路点的电气距离
参考答案：D
3.(单选题)计算负荷提供的冲击电流时，对于小容量的电动机和综合负荷，冲击系数取（）。
D、±7% ~±10%
参考答案：B
3.(单选题)发电机的额定电压与系统的额定电压为同一等级时，假如系统额定电压取值为1时，发电机额定电压应取值为（）。
A、1
B、1.10
C、1.05
D、1.025
参考答案：C
4.(单选题)如果变压器的短路电压小于7%或直接与用户连接时，变压器的二次绕组的额定电压规定比系统的额定电压（）。
1.(单选题)我国35kV及以上电压等级的电力用户，供电电压正常允许的偏移范围是额定值的（）。
A、±5%
B、±7%
C、±5% ~±7%
D、±7% ~±10%
参考答案：A
2.(单选题)我国10kV及以下电压等级的电力用户，供电电压正常允许的偏移范围是额定值的（）
A、±5%
B、±7%
C、±5% ~±7%
A、架空输电线路的电容参数小于同电压等级、同样长度的电缆线路
B、架空输电线路导线之间的几何均距越大，线路的电容参数越大
C、架空输电线路导线之间的几何均距越大，线路的电容参数越小
D、架空输电线路导线的等效半径越大，线路的电容参数越大
参考答案：B
3.(单选题)同电压等级、同长度的架空输电线路和电缆线路，如果导线的截面积相同，则下述说法中正确的是（）。

第七章第6节电力系统故障运行的等值网络3p

（2）负序等值网络。负序等值网络与正序等值网络基本相同：对于静止元件；对于旋转元件虽不等于，但在计算次暂态短路电流时，可以认为；短路点的负序电压也不为零。不同点是：负序网络中无电源电动势，即电源电动势等于零。这样由所计算电力系统有关元件负序参数组成了原始负序等值网络，如图所示。经简化后可得负序等值网络的简化形式，如图7-40（b）所示。其中为电源的负序中性点；为负序等值阻抗；为短路点的负序电压。
依上述特点，可将电力系统三相短路的原始等值网络化简后，最后作出三相等值网络。该网络从电源中性点N（包括所考虑的电动机的中性点）开始，作其等值电动势，并经等值阻抗至三相短路点止，就形成了电力系统三相短路的等值网络，如图7-39所示。
等值网络中为所计算电力系统所有电源电动势的等值电动势；为所计算电力系统所有有关元件正序阻抗的等值阻抗，即所有电源中性点对三相短路点的等值阻抗。
一、短路故障的等值网络
1．三相短路的等值网络
电力系统三相短路为对称短路，三相等值网络是相同的，故可只作一相的等值网络。该等值网络为由电力系统中各有关元件正序阻抗所形成，基本上与电力系统正常运行的等值网络形同，如变压器、电力线路、电抗器等静止元件与正常运行时完全相同。但应对正常运行的等值网络及序参数加以修正，要考虑发电机的次暂态电动势及次暂态电抗，以及负荷的电动势和电抗，并适当考虑异步电动机反馈电流的影响，同时三相短路时短路点的电压为零。所以，三相短路的等值网络可以从正常运行的等值网络修正而得。
二、非全相运行的等值网络
三相电力系统断开一相或两相的运行称为非全相运行。非全相运行是系统在断口处发生的纵向不对称的运行状态，而不对称短路是系统在短路点处发生的横向不对称的运行状态。因此，对非全相运行的分析、计算也是采用对称分量法，将不对称的三相系统分解为正、负、零序三组对称的三相系统，从而要作出各序等值网络图。这时，各元件的序参数和等值电路也与不对称短路相同。所不同的是，不对称短路时，各序电压施加在中性点(零电位点)与短路点之间，即各序网络的始末端之间；而非全相运行时，各序电压则施加在断口上，因这时断口两侧就是各序网络的始端和末端。根据以上分析作出图7-41（a）所示网络，在、间发生断相时的各序等值网络，如图7-41（b）、（c）、（d）所示。

【国家电网系统】7 电力系统各元件序阻抗和等值电路

•
有阻尼绕组电机负序电抗应为:
X
" q
X
2
X
" d
•
无阻尼绕组电机负序电抗应为:
X
' d
X2 Xq
7.2 元件的序阻抗
• 不同型式的短路，电机的负序电抗。
单相短路
X2
X
" d
X0 2
X
" q
X0 2
X0 2
两相短路
X2
X d"
X
" q
两相短路接地 X
" d
X
" q
X 2 X2
1 2
Va2
ZG0 ZL0 Ia0
Va0
3Zn
7.1 对称分量法
Z1 Ia1 Va1
E Z2 Ia2 Va2
Z0 Ia0 Va0
序网方程
E0IaI2aZ1Z21VVaa21
0
Ia0Z0
Va0
六个未知量,三个方程, 还需要三个方程------每种故障的故障条件
(边界条件,各种短路不相同)
各种短路都适用
7.2 元件的序阻抗
Ia0
Zn
Va0
Va0
Va0
(f)
0 Ia0(ZG0 ZL0) (Ia0 Ia0 Ia0)Zn Va0
Ia0 Ia0 Ia0 Ia0 Ib0 Ic0 3Ia0
0 Ia0(ZG0 ZL0) 3Ia0Zn Va0
单线图表示:
ZG1 ZL1 Ia1
Va1
E a
ZG2 ZL2 Ia2
2
1.45
X
' d
• 无确切参数，电机的负序电抗一般取

第七章电力系统序网参数与等值电路

I
a1
?Ia2
?? I a 0
? ? ? ??
?
1 3
?1 ? ?1 ??a
a a2 1
a2 a
? ? ?
? ? ?
I I
a b
? ? ?
1
??
? ?
I
c
??
I? ? ? ?
? ?
? 1 10? 0? ? 10? 180? ? 120? ? 0 ? 5.78? ? 30? a1 3
I? ? ? ?
? ?
?
1 3
??1 ??1
a a2
a
2
? ?
a ??
?Ia0 ? ?1 1 1 ? ?Ia ?
??
?Ia1 ? ?
??I
a
2
? ?
1 3
??1 ??1
a2 a
a
? ?
? ?
I
b
? ?
a
2
??
? ?
I
c
? ?
I 012 ? A? 1
I abc
?Ia0 ? ?1 1 1 ? ?Ia ?
??
?Ia1 ? ?
??I
a
2
? ?
1 3
??1 ??1
a2 a
a
? ?
? ?I
b
? ?
a
2
??
??I
c
? ?
则
I?a (0)
?
1 3
(
I?a
?
I?b
?
I?c )
零序电流必须以中性线为通路。
有零序
无零序
无零序
例： a
b c

电力系统的元件序参数及等值电路

jxI
jxII
U(0)
jxm(0)
变压器零序等值电路与外电路的连接-原则
原则1：当外电路向变压器某侧三项绕组施加零序电压时，如能在该绕组上产生零序电流，则等值电路中该侧绕组端点与外电路接通；否则，断开。
（只有中性点接地的星形接法绕组YN才能与外电路接通）原则2：当变压器某侧绕组有零序电势（由另一侧绕组的零序
YN/d接法变压器
U( 0)
II ( 0 )
III ( 0 )
Ia ( 0 ) 0
Ib ( 0 ) 0
Ic ( 0 ) 0
⑴. YN侧零序电流可流通;
⑵. d侧绕组内零序电流相成环流, 电压完全降落在漏抗上;
⑶. d侧外电路中零序电流=0;
表达以上三条的等值电路为：
jxI
jxII
结论2: YN/d 变压器, YN侧与外 U(0)
电流感生的）时，如能将零序电势施加于外电路上并能提供零序电流的通路，则等值电路中该侧绕组端点与外电路接通；否则，断开。
（只有中性点接地的星形接法绕组才能与外电路接通，至于能否在外电路产生零序电流，要看外电路是否有零序电流通路）
原则3：在三角形接法的绕组中，绕组的零序电势虽不能作用到外电路，但能在三相绕组中形成环流，这时由于零序电势将被零序环流在绕组漏抗上的压降所平衡，绕组两端电压为零，相当于变压器绕组短接。此时：在等值电路中，该侧绕组端点接零序等值中性点。
§7-2 电力系统的元件序参数及等值电路
7.2.1同步发电机的负序电抗
Z X"
G (1)
G
•
•
E E"
Z G(2)
Z G(0)
发电机正序等值负序等值零序等值对于不同的发电机，其正序、负序、零序参数有不

电力系统各元件的序阻抗和等值电路PPT课件

( UIN U IIN
)
第29页/共75页
•从变压器I侧观察到的零序等值电抗的有名值为：
x0
xI
xIII (xII x) xIII xII x
（10.17）
图10.10 中性点经电抗接地的自耦变压器零序等值电路第30页/共75页
10.6 架空输电线的零序阻抗
“导线－大地”回路的自阻抗与互阻抗单回路架空输电线的零序阻抗双回路架空输电线的零序阻抗有架空地线时输电线的零序阻抗
第7页/共75页
10.2 对称分量法在不对称故障分析中的应用
➢对于三相对称的元件，各序分量是独立的
➢设输电线路末端则三相电压降也是不对
称的。
第8页/共75页
10.2 对称分量法在不对称故障分析中的应用
➢ 元件序阻抗，即该元件通过某序电流时，产生相应的序电压与该序电流的比值。 ➢ 静止元件，如线路、变压器等，正序和负序阻抗相等； ➢ 对于旋转设备，各序电流会引起不同的电磁过程，三序阻抗总是不相等的。
➢ 对于三相三柱式变压器，磁通路径磁阻大，零序电抗较小，一般需经试验方法求得零序励磁电抗。
第21页/共75页
三绕组变压器的零序电抗
1. YN, d, y 接线变压器
x0 xI xII x
（10.12）
• 可以忽略其零序励磁电抗
xm0
第22页/共75页
三绕组变压器的零序电抗
2.YN, d, yn 接线变压器 ➢ 如没有另一接地点，变压器的零序电抗与 YN, d, y 相同
•
•
•
•
U a1 ZS I a1 Zm I b1 ZS I c1
•
•
•
I a1 I b1 I c1 0

电力系统各元件的序阻抗和等值电路

I I I I a a (1) a (2) a (0) 2I I I I b a (1) a (2) a (0) I 2I I I c a (1) a (2) a (0)
7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用 1. 不对称三相量的分解—对称分量分解
I a (0)
I c I a (2) I b
I c (1)
I b (1)
I a (2)
I I I a (0) b (0) c (0)
I I I I a a (1) a (2) a (0) I I I I b b (1) b (2) b (0) I I I I c c (1) c (2) c (0)
0 120
ib
0
0 120
负序分量： j120 I I e I
b (2) a (2)
a (2)
j120 2 I c (2) I a (2) e I a (2)
ic
I c (2)
e
j120
, 1 2 0
a (0) b (0)
c (0)
j120 2 I c (2) I a (2) e I a (2)
7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用 1. 不对称三相量的分解—对称分量分解
I a (1) I a (1)
I c (2) 0 I a I b (2)
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 7-6 综合负荷的序阻抗 7-7 电力系统各序网络的制定

第七章电力系统元件的各序参数和等值电路

简单不对称故障的分析计算
2
8.1 对称分量法
正序分量
负序分量
零序分量合成
3
一、对称分量法 • 正序分量：三相量大小相等，互差1200，且与系统正常运行相序相同。 • 负序分量：三相量大小相等，互差1200，且与系统正常运行相序相反。 • 零序分量：三相量大小相等，相位一致。
逆时针旋转1200
a1 a1
a1
0
I (Z Z ) V E a a1 G1 L1 a1
13
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用
负序网
(Z Z ) V 0I a2 G2 12 a2
14
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用零序网
I I 3I I a0 b0 c0 a0
19
2.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，因此其零序电抗仅由定子线圈的漏磁通确定。 • 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）： X 0 (0.15 ~ 0.6) X d • 零序电抗典型值
20
8.2.2 异步电动机和综合负荷的序阻抗
• 异步电机和综合负荷的正序阻抗： Z1=0.8+j0.6或X1=1.2； • 异步电机负序阻抗：X2=0.2； • 综合负荷负序阻抗：X2=0.35；
1 1 1
SI I 120 abc
S 1I I abc 120
5
二、序阻抗的概念
• 静止的三相电路元件序阻抗
Z V aa a Vb Z ab Z Vc ac Z ab Z bb Z bc Z ac I a Z bc I b Z cc I c

7-2 4 电力系统元件的序阻抗和等值网络(2015-12 修改后 ) (1)

xm0 xm1
磁阻很小，零序励磁电抗数值很大，等值电路中近似认为xm0≈∞。
可将励磁支路当做断开处理
6
N2 xL Rm
磁阻很大，零序励磁电抗数值很小。三相三柱式变压器的励磁回路不能当做开路处理。
7
二、普通变压器的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，取决于零序电流的流通路径，与变压器三相绕组联接形式及中性点是否接地有关。
变压器T - 1：S N 60MV A, VS % 10.5, kT 1 10.5 / 115 变压器T - 2：S N 60MV A, VS % 10.5, kT 1 115 / 6.3
48
49
50
51
52
例题4
T3高压绕组9中性点直接接地
k1
处发生不对称接地短路：
53
例题4
T3高压绕组9中性点直接接地
k2
处发生不对称接地短路：
54
练习题1
T3高压绕组9中性点不接地
k1处发生不对称接地短路：
55
练习题1
T3高压绕组9中性点不接地
k2
处发生不对称接地短路：
39
三、零序网络的制订

负荷一般不需要建立零序等值电路（异步电动机三相绕组通常接成三角形或不接地星形）。

问：零序等值电路中电动机怎么处理？答：主要看有没有专门说明电动机绕组的连接方法，如果说是星形且中性点接地，就和发电机一样处理；如果没说就按照是三角形或不接地星形接法处理，不出现在零序网。
56
练习题2
如图所示输电系统，在f点发生接地短路，请绘出各序网络，并计算电源的等值电势Eeq和短路点的各序输入电抗Xff(1)、 Xff(2)、 Xff(0)。系统各元件参数如下：

第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路演示文稿

Z(2) Ua(2) / Ia(2)
Z(0) Ua(0) / Ia(0)
第6页，共50页。
三、不对称短路的应用
➢ 一台发电机接于空载线路，发电机中性点经阻抗接地，线路f 点发生单相接地短路，a相对地电压Ua=0，而b、c两相电压不等
于零
➢ 故障点以外系统其余部分是对称的，满足各序的独立性 ➢ 短路点结构参数不对称用运行参数不对称表示
0
1
Ea(1) 3
Ea aEb a2Ec
1 1150 1120115240 1240115120 1150V
3
1
Ea(2) 3
Ea a2Eb aEc
1 1150 1240115240 1120115120
3
1 1150 115120 115240 0V
3
第4页，共50页。
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
U（＋0）
xⅠ
－
Ⅱ
xⅡ
xm（0）
➢ 2.YN,yn(Y0/Y0）接线变压器
变压器一次星形侧流过零序电流，二次侧各绕组中将感应零序电势，如果与二次侧相连
的电路还有一个接地中性点，则二次绕组中有电流，如果没有其他接地中性点，二次绕组中没有电流
Ⅰ
Ⅱ
Ⅰ
U（＋0）
xⅠ
－
Ⅱ
xⅡ
xm（0）
第17页，共50页。
(ZG(0) ZL(0) )Ifa(0) Zn (Ifa(0) Ifb(0) Ifc(0) ) Ufa(0)
(ZG(0) ZL(0) )Ifa(0) 3Zn Ifa(0) (ZG(0) ZL(0) 3Zn )Ifa(0) Ufa(0)
➢ 化简后可得
Ea Zff (1) Ifa(1) Ufa(1) Zff (2) Ifa(2) Ufa(2)

电力系统分析第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路n

7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用
例如，单相(a相)接地的故障条件为 V 用各序对称分量表示可得
V fa V fa(1) V fa( 2) V fa( 0 ) 0 I fb a I fa(1) a I fa( 2) I fa( 0)
• 式中
ae
j120
,a e
2
j 240
,1 a a2 0, a3 1;
7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用
I a (1) ， I a ( 2) ， I a ( 0)

分别为a相电流的正序、负序和零序
分量，那么b相和c相对称分量也可以表示为:
I b (1) I a (1)
7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用
• 这组不对称电势源可以分解成正序、负序和零序三组对称分量，如图7-4 (c)所示。 • 根据叠加原理，图 7-4
(c)所示的状态，可以当作
是(d),(e),(f)三个图所示状态的叠加。
7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用
图7-4(d)的电路称为正序网络，其中只有正序电势在作用(包括发电机的电势和故障点的正序分量电势)，网络中只有正序电流，各元件呈现的阻抗就是正序阻抗。
V a (1) z(1) I a (1) V a ( 2 ) z( 2 ) I a ( 2 ) V a ( 0 ) z( 0 ) I a ( 0 )

7-1 对称分量法在不对称短路计算中的应用 • 在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。也就是说，当电路通过某序对称分量的电流时，只产生统一序对称分量的电压降。因此, 可以对正序、负序和零序分量分别进行计算。 • 在三相参数不对称的线性电路中，各序对称分量也将不具有独立性。也就是说，不能对正序、负序和零序分量分别进行计算。

第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路

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7.1.1 不对称三相量的分解在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量（电流或电压），可以分解为三组三相对称的相量。

当选择a相作为基准相时，三相相量与其对称分量之间的关系（以电流为例）可表示为：7.1.1 不对称三相量的分解a 、b 、c 三相各序分量之间的关系：正序：2(1)(1)(1)(1),b a c a I a I I a I ==i i i i负序：2(2)(2)(2)(2),b ac a I a I I a I ==iiii零序：(0)(0)(0)b c a I I I ==iii7.1.2 不对称三相量的序分量表示a 、b 、c 三相电流用a 相序分量可表示为：(1)(1)21(2)(2)2(0)(0)11111aa ab a ac a a I I I I a a I S I a aI I I −⎡⎤⎡⎤⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎡⎤⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥==⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦ii ii i i i i i7.1.3 序阻抗的概念序阻抗的概念：•各相自阻抗为：Zaa 、Zbb、Zcc•相间互阻抗为：Zab =Zba、Zbc=Zcb、Zac=Zca7.1.3 序阻抗的概念通过不对称电流时：a a aa ab ac b b ba bb bc c c ca cbcc Z Z Z V I V Z Z Z I V I Z Z Z ⎡⎤⎡⎤⎡⎤∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥∆⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎣⎦⎣⎦⎣⎦iii i i i abc abcV ZI ∆=简记为：⇓abc abcS V SZI ∆=⇓1120120120abc sc V SZI SZS I Z I −∆===7.1.3 序阻抗的概念1sc Z SZS −=称为序阻抗矩阵aa bb cc s ab bc ca m Z Z Z Z Z Z Z Z ======当元件结构参数对称时：令： (1)(2)(0)00000000020s m sc s ms m Z Z Z Z Z Z Z Z Z Z ⎡⎤−⎡⎤⎢⎥⎢⎥=−=⎢⎥⎢⎥⎢⎥⎢⎥+⎣⎦⎣⎦120120sc V Z I ∆=代入，并展开有7.1.3 序阻抗的概念(1)(1)(1)(2)(2)(2)(3)(3)(3)a a a a a a V z I V z I V z I ⎧∆=⎪⎪⎪∆=⎨⎪⎪∆=⎪⎩i ii i i i在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。

电力课件第七章电力系统各元件的序参数和等值电路应用概念课件完整版

对式（7-3）左乘T-1,可得
120=T-1abc（7-4）
对T求逆后得
同样，对电压也可进行相同的变换
Uabc=TU120（7-5）
U120=T-1Uabc（7-6）
二．序阻抗的基本概念
在应用对称分量发分析和计算电力系统的不对称故障时，必须首先确定各元件的正序、负序和零序阻抗。
所谓某元件的正序阻抗，是指仅有正序电流通过该元件（这些元件三相是对称的）时所产生的正序电压降与此正序电流之比。设正序电流通过某元件产生的一相的压降为，则正序阻抗；同理，负序阻抗，零序阻抗。元件的三序阻抗可能完全不同。
基于上述，对于架空输电线、电缆线、变压器有Z1=Z2.对于由三个单相电抗器、电容器组成的三相电抗器、电容器以及由三个单相变压器构成的三相变压器组（如果零序电流能够流通），则有Z1=Z2=Z0。
对于旋转元件，如发电机和电动机，各序电流分别通过时，将引起不同的电磁过程：正序电流产生与转子旋转方向相同的旋转磁场;负序电流产生与转子旋转方向相反的旋转磁场；而零序电流产生的磁场则与转子的位置无关。因此，旋转元件的正序、负序和零序阻抗互不相等。
二．异步电动机的负序和零序参数
异步电动机是旋转元件，它的负序阻抗不等于正序阻抗。假设异步电动机正在正常运行情况下转差率为s，那么转子对定子负序磁场的转差为2-s。因此，异步电动机的负序参数可以按转差率2-s来确定。图7-8示出了异步电动机的负序等值电路。图中是以转差率2-s代替正序等值电路中的s；对应于电动机机械功率的等值电阻也由正序等值电路中的改变为，其中负号说明，在正序系统中对应于这个机械功率的是驱动转矩，而在负序系统中，对应于它的则是制动转矩。
同步电机类型
汽轮发电机
无阻尼绕组水轮发电机
有阻尼绕组水轮发电机

第七章电力系统各元件序阻抗和等值电路

一 .对称分量法在不对称故障中的应用
2.序阻抗的概念
上图中各量之间的关系可用下式表达，式中Zab=Zba， Zbc=Zcb， Zac=Zca。
U a Z aa U b Z ba U Z ca c
ZG Z L
Ea Eb Ec
Zn
Ua 0
0 I b
0 I c
应用叠加原理，分解成正、负、零序三个系统
不对称的相量用对称分量表示
Ea Eb
Ec
ZG Z L
Ea Eb
Ua 0
ZG Z L
Zn
0 I b
0 I c
Ec
U fa(1) U fa(2) U fa(0)
U a (1) Z (1) I a (1) U a (2) Z (2) I a (2) U a (0) Z (0) I a (0) Z (1) U a (1) Z (2) U a (2) Z (0) U a (0)

Z Z Z
ab
bb
cb
上式可写成如下形式：
I Z ac a Z bc I b Z cc Ic

U abc Z I abc 采用对称分量法将上式变换为：
Zsc称为序阻抗矩阵。
U 120 S U abc SZS
Ea Z ff (1) I fa(1) U fa(1) Z ff (2) I fa(2) U fa(2) Z ff (0) I fa(0) U fa(0)
Zff (1)Ifa(1)
Ea ＋

7-3 电力系统元件的序阻抗和等值网络(2015-12 ) (1)

30
31
z( 0 )
V a (0) I
a ( 0)
各序电抗：发电机端点各序电压的基频分量与
流入定子绕组的各序电流的基频分量的比值。
各序电抗大小取决于定子各序电流产生磁场与转子交链时所遇到的磁阻。
3
同步发电机不对称短路时磁场变化特点
不对称短路时，定子电流同样包含基频交流分量和直流分量。基频交流分量三相不对称，分解为正、负、零序分量。
24
说明：

①电缆零序阻抗一般应通过实测确定； ②近似估算中，对于三芯电缆可以采用下面的数值:

r0 10r1 x0 (3.5 ~ 4.6) x1
25

③实用计算中，也可采用表中的电抗平均值
26
3.架空输电线路的各序电纳
输电线路的正序和负序电纳
7.58 b0 10 6 S / km Deq lg req
第七章
电力系统的序阻抗和等值网络
1
§3.同步电机的序阻抗
不对称短路时，由于发电机转子纵横轴间的
不对称，定、转子绕组都将出现一系列的高次谐
波电流，使电机序参数分析复杂化。
2
同步电机序阻抗的定义
z(1) V a (1) I
a (1)
z( 2 )
V a ( 2) I
a ( 2)
1 x I st
2)计及降压变压器及馈电线路的负序电抗,综合负荷的负序电抗可取为
X LD2 0.2 0.15 0.35
18
负荷负序阻抗的取值方法

综合负荷（以异步电动机为主）的次暂态参数
0.35, ELD 0.8 X LD

电力系统的序阻抗和等值电路

7-2 同步发电机的负序和零序等值电路
短路类型
负序电抗
单相短路两相短路两相短路接地
( xd"
x(0) 2
)(xq"
x(0) 2
)
x(0) 2
xd" xq"
xd" xq" xd" xq" (xd" 2x(0) )( xq" 2x(0) ) xd" xq" 2x(0)
第 7章电力系统的序阻抗和等值电路
•
Va1
VV••aa02
zs
0 0
zm
0 zs zm
0
zs
0 0 2zm•I a1I I•a2 •
a0
z1
0
0
0 z2 0
0
•
I a1
0 z0
I I
•
a2 •
a0
zaa zbb zcc zs zab zbc zca zm
V120 Zsc I120 Vabc ZI abc
7-2 同步发电机的负序和零序等值电路
负序电抗
x(2)
1 2
( xd"
xq" )
x(2) xd' xq
x(2) 1.22xd" x(2) 1.45xd'
第 7章电力系统的序阻抗和等值电路
7-2 同步发电机的负序和零序等值电路
总结：
负序电抗
x(2)
1 2
(
xd"
xd" )
x(2) xd' xq
第 7章电力系统的序阻抗和等值电路
7-1 对称分量法在分析不对称短路中的应用对称分量法