第八章不对称电路
不对称三相电路如何分析计算不对称三相电路
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中线的作用
• 中线的作用就在于使星形连接的不对称负 载的相电压对称。为了保证负载的相电压 对称,就不应让中线断开。因此,为防止 误动作,规定中线内不允许接入熔断器或 闸刀开关。
例4求负载相电压、负载电流及 中线电流。
• 已知电路如图所示,电源电压对称,每相 电压Up=220V;负载为电灯组,在额定电 压下其电阻分别为RA=5Ω,RB=10Ω, RC=20Ω。(灯泡的额定电路为220V)
IC'A' = 1.11 –118.20 A
求解负载端 线电压
• 从原图中可知: UA'B' = IA'B' Z△=1.11 –1.80×300/300 =333/ 28.20V
求解负载端线电压
IA
或根据一相等效电路先求出负载相电压 UA'N' = IA ZY = 1.93 –31.80× 100 300 =193 –1.80 V
• 当三相系统发生故障时也会引起不对称。
不对称星形连接的三相电路
IN
不对称星形负载的相电压(S断开)
• 开关S断开时,由弥尔曼定理得:
UN'N =
UA ZA
+
UB ZB
+
UC ZC
1 ZA
+
1 ZB
+
1 ZC
≠0
各相电压为 UAN' =UA- UN'N
UBN' =UB- UN'N
UCN' =UC- UN'N
幻灯片
IA
IA= UA/Z=220 00 /22 200=10 –200A • 根据对称性可写出
IB= IA –1200=10 –1400A
《电力系统分析》第8章习题答案
![《电力系统分析》第8章习题答案](https://img.taocdn.com/s3/m/dd3df336b6360b4c2e3f5727a5e9856a561226a0.png)
−
j
900
⎥ ⎥
=
⎢ ⎢0.494e
j 2550
⎥ ⎥
1 ⎥⎦⎢⎣2e j1350 ⎥⎦
⎢⎣0.195e
j1350
⎥ ⎦
8-13 试画出图 8-62 所示电力系统 k 点发生接地短路时的正序、负序和零序等值网络。
图 8-62 习题 8-13 附图
解:正序、负序、零序等值网络见下图 a)、b)、c)。
(3)k 点发生 a、c 两相接地短路时
Ib1
=
j( X 1∑
E1Σ
=
+ X 2∑ // X 0∑ )
j1 j(0.202 + 0.214 // 0.104)
= 3.677
Ib2
=
−
X 0∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
−
0.104 0.214 + 0.104
× 3.677
=
−1.203
Ib0
=
−
X 2∑ X2∑ + X0∑
Ib1
=
− 0.214 × 3.677 0.214 + 0.104
=
−2.474
U b1 = U b2 = U b0 = − jX 2∑ Ib2 = − j0.214 × (−1.203) = j0.257
Ib = 0
Ic = a 2 Ib1 + aIb2 + Ib0 = e j240° × 3.677 − e j120° ×1.203 − 2.474 = 5.624e− j131.29° Ia = aIb1 + a2 Ib2 + Ib0 = e j120° × 3.677 − e j240° ×1.203 − 2.474 = 5.624e j131.29° Ub = 3Ub1 = 3× j0.257 = j0.771 U a = U c = 0
不对称电位的消除方法
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不对称电位的消除方法在电子设备和电路中,不对称电位是指在电路的不同点之间存在不同的电位差。
不对称电位可能会影响电路的正常运行,甚至导致设备损坏。
因此,消除不对称电位是电路设计和维护中非常重要的一项工作。
本文将介绍几种常见的消除不对称电位的方法。
1. 接地法接地是消除不对称电位的一种常见方法。
通过将电路中的某些点或部件与地连接,可以将这些点的电位与地电位相等,从而消除不对称电位。
接地可以分为单点接地和多点接地两种方式。
单点接地是将电路中的一个点与地连接,在这个点上的电位与地电位相等。
多点接地则是将电路中的多个点与地连接,通过多个接地点的电位相等来消除不对称电位。
在设计电路时,需要根据具体情况选择适当的接地方式。
2. 使用电阻另一种消除不对称电位的方法是使用电阻。
通过在电路中引入合适的电阻,可以将不同点之间的电位差降低到可接受的范围内。
电阻的阻值和位置需要根据具体电路的要求进行选择。
在使用电阻消除不对称电位时,需要注意电阻的功率承受能力,以免因功率过大而导致电阻烧毁或其他问题。
此外,还需要考虑电阻的精度和温度系数等因素,以确保消除不对称电位的效果稳定可靠。
3. 使用电容电容也可以用于消除不对称电位。
通过在电路中添加适当的电容,可以平衡不同点之间的电位差,从而消除不对称电位。
选择合适的电容值和位置是确保消除不对称电位有效的关键。
在使用电容消除不对称电位时,需要考虑电容的容值、电压承受能力和频率响应等因素。
此外,还需要注意电容的极性,以确保其正确连接。
4. 使用变压器对于特定的电路,使用变压器也是一种有效的消除不对称电位的方法。
变压器可以将电路中的电压转换为所需的电压,从而消除不对称电位。
通过选择合适的变压器参数,可以实现准确的电压转换和不对称电位的消除。
在使用变压器消除不对称电位时,需要考虑变压器的额定功率、变比和匝数等参数。
此外,还需要注意变压器的绝缘性能和工作温度范围,以确保其正常运行和使用安全。
第八章电力系统不对称故障的分析
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•
U
fc (1)
•
U
fc ( 2 )
•
U
fc ( 0 )
1
•
U
fc
3
同一类型短路故障发生在不同相上时,基准相的序分量 故障边界条件的形式不会改变,于是复合序网的形式不 会改变,计算公式、结论均不会改变,只是表达式中下 脚符号改变而已。
j a2 a X ff (2) a2 1 X ff (0) I&fa(1)
U&fc aU&fa(1) a2U&fa(2) U&fa(0)
j a a2 X ff (2) a 1 X ff (0) I&fa(1)
(四)向量图:
Ifc(2) Ifb(1)
Ifc(1) Ifb(2)
•
I fa(2)
X ff (0)
•
I fa(1)
X ff (2) X ff (0)
•
I fa(2)
X ff (2)
•
I fa(1)
X ff (2) X ff (0)
U&fa(1) U&fa(1) U&fa(1)
j
X X ff (2) ff (0)
•
I fa(1)
X ff (2) X ff (0)
(2)两故障相中的短路电流的绝对值相等,方向相反, 数值上为正序电流的 3 倍;
(3)当在远离发电机的地方发生两相短路时,可通过对序网 进行三相短路计算来近似求两相短路的电流;
(4)两相短路时的正序电流在数值上与在短路点加一个附加阻
抗
Z (2)
构成一个增广正序网而发生三相短路时的电流相等。即
•
•
•
不对称三相电路的分析-PPT课件
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+
C
N
R1
R2
( b) 重复接地保护
图(b)为重复接地 保护,在进入用户端, 一处或多处通过接地 装置再次与大地连接, 接地电阻R2很小。该 装置除可以起到图(a) 的保护作用之外,还 可以使在零线断线、 相线零线接错时所产 生的危险能够快速反 应而断电保护。
三相电路系统的用电安全-保护接零
UA
中线的作用
中线的作用就在于使星形连接的不对称负 载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称, 就不应让中线断开。因此,为防止误动作,规 定中线内不允许接入熔断器或闸刀开关。
应用:三相电路接零保护系统
三相电路系统的用电安全-保护接零
UA
. + A B C N .
-
UB
+
+
UC
.
R1
R2Байду номын сангаас
(a)工作零线兼作保护零线
典型的不对称三相电路 (3)
不对称星形连接的三相电路
UA + IA N UB + IB B YB N’ C IC YC A YA
-
UC
+
ZN
S
IN
(YA+ YB + YC) UN'N = UA YA + UB YB + UC YC
不对称星形负载的相电压(S断开)
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不对称三相电路的分析
在三相电路的构成中,只要有任意一部 分出现不对称的情况,就称为不对称三相电 路。例如,三相负载中的三个负载不完全相 等,三相电源出现个别相电源短路或开路等 现象,此时,都会形成不对称三相电路。
不对称三相电路的计算
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相量图 中性点位移
•
• UCN'
UCN
•
UN'N
N'
N
•
UAN'
•
U AN
•
U U BN
•
BN'
负载中性点与电源中性点不重合。
注意 在电源对称情况下,可以根据中性点位移
的情况来判断负载端不对称的程度。当中性点位移 较大时,会造成负载相电压严重不对称,使负载的 工作状态不正常。
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例4-1 讨论照明电路。
12-4 不对称三相电路的概念
不对称 电源不对称(不对称程度小,系统保证其对称)。 电路参数(负载)不对称情况很多。
讨论对象
电源对称,负载不对称(低压电力网) 。
分析方法
复杂交流电路分析方法。
主要了解:中性点位移。
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三相负载Za、Zb、 Zc不相同。–
•
UA
Za
+ ++
负载各相电压:
①负载不对称,电源中性点和负载中性点不等位, 中性线中有电流,各相电压、电流不存在对称 关系。
②中性线不装保险,并且中性线较粗。一是减少 损耗, 二是加强强度(中性线一旦断了,负载 不能正常工作)。
③要消除或减少中性点的位移,尽量减少中性线 阻抗,然而从经济的观点来看,中性线不可能 做得很粗,应适当调整负载,使其接近对称情 况。
Req
返回
R N'
R
A C
N'
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C
三相电源的相量图
N'
N
B
电容断路,N'在CB线
中点。
A
电力系统不对称故障的分析计算
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第八章 电力系统不对称故障的分析计算主要内容提示:电力系统中发生的故障分为两类:短路和断路故障。
短路故障包括:单相接地短路、两相短路、三相短路和两相接地短路;断路故障包括:一相断线和两相断线。
除三相短路外,均属于不对称故障,系统中发生不对称故障时,网络中将出现三相不对称的电压和电流,三相电路变成不对称电路。
直接解这种不对称电路相当复杂,这里引用120对称分量法,把不对称的三相电路转换成对称的电路,使解决电力系统中各种不对称故障的计算问题较为方便。
本章主要内容包括:对称分量法,电力系统中主要元件的各序参数及各种不对称故障的分析与计算。
§8—1 对称分量法及其应用利用120对称分量法可将一组不对称的三相量分解为三组对称的三序分量(正序分量、负序分量、零序分量)之和。
设c b a F F F ∙∙∙为三相系统中任意一组不对称的三相量、可分解为三组对称的三序分量如下:()()()()()()()()()021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙++=++=++= 三组序分量如图8-1所示。
正序分量: ()1a F ∙、()1b F ∙、()1c F ∙三相的正序分量大小相等,彼此相位互差120°,与系统正常对称运行方式下的相序相同,达到最大值的顺序a →b →c ,在电机内部产生正转磁场,这就是正序分量。
此正序分量为一平衡的三相系统,因此有:()()()111c b a F F F ∙∙∙++=0。
负序分量:()2a F ∙、()2b F ∙、()2c F ∙三相的负序分量大小相等,彼此相位互差120°,与系图 8-1 三序分量Fc(0) ·零序F b(0) ·F a(0) ·120°120° 120° 正序F b(1)·F a(1)·F c(1) ·ω120°120°120°负序 F a(2)·F c(2)·F b(2)·ω统正常对称运行方式下的相序相反,达到最大值的顺序a →c →b ,在电机内部产生反转磁场,这就是负序分量。
不对称三相电路的计算
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不对称三相电路的功率: 不对称三相电路的功率:各相功率单独计算相加。
8
三相电路功率的测量
一表法:用于对称三相电路 一表法: (三相四线制)
∗
A B C N
∗
W
对 称 负 载
9
三相电路功率的测量
二表法:用于三相三线制的对称或不对称负载 二表法:
ɺ IA
+
+
ɺ UAC
−
− + −
ɺ UAB ɺ IB
13
例
3
如图所示对称三相电路,已知: 如图所示对称三相电路,已知: Z =8+j6 Ω, 线电压 Ul =380V, 负载吸收的平均功率 P = __________。 __________。 34656W 34656W
Ul 380 Ip = = = 38A | Z | 10
P = 3 l Il cosϕ U = 3×380× 3×38×0.8 = 34656W
C
N
ɺ UNN′
A
N′
2
B
例
1
在电源电压为380V的三相四线制的电路中,己知:A 在电源电压为380V的三相四线制的电路中,己知:A相 接有220V 60W的灯泡10个,B相接有220V 40W的灯泡20 接有220V、60W的灯泡10个,B相接有220V、40W的灯泡20 个,C相接有220V 20W的灯泡40个,求火线和中线电流, 个,C相接有220V、20W的灯泡40个,求火线和中线电流, 并画出相量图。
A Z B
Z
C
Z
2 或: P = 3I pR = 3×382 ×8 = 34656W
14
例
4
求图示电路中各表的读数。已知: 求图示电路中各表的读数。已知: Z1=-j10Ω, Z2=(5+j12)Ω, j10Ω =(5+j12)Ω 对称三相电路的线电压U 对称三相电路的线电压Ul =380V, 单相负载R吸收的功率 P 单相负载R =24200W。 =24200W。 * * A W 解:A1测三角形负 Z1 载的线电流
电力系统分析第八章试题
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100110. 电力系统中发生概率最多的短路故障是( )A.三相短路B.两相短路C.两相短路接地D 单相短路接地三相短路是对称的,其他短路都是不对称的,其中单 相短路接地故障发生的概率最高,可达65%,两相短 路约占10%,两相短路接地约占20%,三相短路约为 占5%,但它对电力系统的影响最严重。
11. 根据对称分量法, 系是()p236A.a 相超前b 相 C.c 相超前b 相13•中性点直接接地系统中,发生单相接地故障时,零 序回路中不包含( A.零序电流 C 零序阻抗20.中性点接地系统中发生不对称短路后,越靠近短路 点,零序电压变化趋势为()p263a 、b 、c 三相的零序分量相位关B.b 相超前a 相 D 相位相同)p251 B.零序电压 D 电源电势A.越高B.越低C.不变D无法判断39•下图所示网络中,线路L长为lOOkm,正序电抗xi=0.4Q / km,零序电抗 xo=3xi ;发电机 Gi 、G2 相同,S 、=15MVA, x"尸0.125,正序电抗等于负序 电抗;变压器 T1、T2、T3相同,S N =15MVA, U K % = 10o(1) 计算当K 点发生两相短路接地时,短路点的短路 电流。
(2) 求T2中性点电压。
Tiq ©4*(3^T20910系统发生短路故障后,越靠近短路点,正序电压 )p263越低 B.越高 不变 D.无穷大中性点不接地系统中,发生单相接地时,非故障相 电压将升高至相电压的()p254A. 1倍B.运倍C.丿^倍D. 3倍15.中性点接地电力系统发生短IIM LMT3K …7. A. C. 8.路后没有零序电流的不对称短路类型是( )p255A.单相接地短路B.两相短路C.三相短路D.两相短路接地16. 在下列各种故障类型中,属于纵向故障的是o P236 28.电力系统中发生两相短路时,故障点的短路电流 的大小为其正序电流分量的 _________ 倍。
不对称三相电路的计算
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V、W两相负载上旳总电压等于电源旳线电压, 因为V、W两相负载旳阻抗相等,在所选定旳参 照方向下,V、W两相负载电压为
U V
1 2 U VW
3 2 UP
U W
1 2
U
VW
3 2
U
P
负载中性点与电源中性点之间旳电压 及U相断路处旳电压为
uNN uV uV
uU uU u NN
190V
负载相电流和线电流
I U V
U W U Z
1 U VW 2Z
1 UL 2Z
1 2
380
A 4.75A
34.642 202
I V W
U VW Z
UL Z
380
A 9.5A
34.642 202
I U 0
IV
IW
3 U
380
A 14.25A
34.642 202
2
Ø 其他两相负载上旳电压和电流均减小到原来旳 3 倍。
2
3.对称三角形负载中一条端线断路
在对称三角形负载旳三相电路中,假 定U相端线断路,其电路如图示。→
U相端线断路后,电路中各负 载旳连接关系发生了变化,其 电路如图示。↓
U相端线断 路后负载 上旳电压 和电流旳 相量图如 图。 ←
三相负载旳相电压为
IW
U W ZW
UW ZW
iN iU iV iW 0
在不对称旳三相四线制电路中,中性线电流一般不等于零。 这表白中性线具有传导三相系统中旳不平衡电流或单相电 流旳作用。
2.一相负载短路旳三相不对称电路
(1)对称三角形负载中一相短路
若不计线路阻抗,则短路相旳 电压等于电源线电压,短路相旳阻 抗等于零。
电力系统简单不对称故障的分析计算
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Ia1 Va1
Ia2 Va2
Ia0 Va0
0
E
jX 1 Ia1 jX 2 Ia2
Va1 Va
2
jX 0 Ia0
Va
0
两相短路接地故障相电流
Ib
a 2 Ia1
aIa2
Ia0
a 2
X 2 aX 0 X 2 X 0
Ia1
3X
2 j 3(X 2 2( X 2 X 0 )
3Ia1
I
(2) f
Ib
Ic
3I a1
Ia1
E j( X 1 X 2 )
Ia2 Va1
Ia1 Va2 jX 2 Ia2
jX
2
Ia1
两相短路的电压
Va Vb
Va1 Va2 Va0 2Va1 j2 X 2 Ia1
a 2Va1
aVa2
Va0
Va1
1 2
Va
Vc
Vb
开关位置 1
绕组端点与外电路的连接 与外电路断开
2
与外电路接通
3
与外电路断开,但与励磁支路并联
变压器零序等值电路与外电路的联接
4.自耦变压器的零序阻抗及其等值电路
• 中性点直接接地的自耦变压器
中性点经电抗接地的自耦变压器
X X
I II
X I 3X n X II 3X
(1 n k12
k12 ) (k12
X2
1 2
( X d
X q)
无阻尼绕组 X 2 X d X q
• 发电机负序电抗近似估算值
有阻尼绕组 X 2 1.22 X d 无阻尼绕组 X2 1.45Xd
• 无确切数值,可取典型值
电机类型 电抗
不对称三相静负载电路的分析
![不对称三相静负载电路的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/83d8ce29af45b307e87197bc.png)
摘 要: 在三相电路 中, 三相 电源、 三相 负载和三相输电线路 只要有一部分不对称就称为不对称三 相 电路。当负载不对称 时, 负载中性点发生位移 , 中性点位移造成各相 负载电压不平衡 , 其后果是影响 负载正常运行 , 严重时将导致负载被毁。通过采用结点法分析不对称三相静 负载电路 , 讨论不对称负载 对三相 电路的影响及 中性线在三相四线制供 电系统中的重要作用。
目 , 前 世界各国的电力系统 中电能的生产 、 传 输和供电方式绝大多数都是采用三相制。三相电 力系统是 由三相 电源、三相负载和三相输电线路
三部分组成。 电路而言 , 从 三相供 电系统就是三相 电路 。在三相 电路 中, 相 电源 、 三 三相 负载 和三相 输 电线路都对称 , 则称为对称三相电路 ; 而只要有
一
三相负载 , 当内部发生故障如断线 、 短路 、 接地等
也会引起三相电路不对称运行。三相对称负载是 特殊情况 , 而三相不对称负载则是一般情况 。 当三
相负 载对称 时 , 如果 忽略 了相线 和 中性 线 的阻抗 , 负载 的线 电压就 是 电源 的线 电压 ,且 负载 中点 的
电位就是电源中点的电位 ,所以每相负载的相 电 压就等于电源的相电压。 由于电源电压是对称的 ,
2 1 年 8月 01 第 4期
兴义民族师范学院学报
J u a o Xig i Noma Unv ri fr Nain lis o rl n f ny r l ies y t o t aie o t
A g 0 u.2 1 1
No4 .
不对称 三相静负载 电路的分析
毛 自娟
Ab ta t n T re p a esse ,tre p aep we, re p aela sa d tre p a eta s sin l ea o ga n s rc:I he — h s ytms he - h o r t e - h s d n he - h r mis i ln o e s h o s n o n s s
电路原理9.3.1不对称三相电路的分析 - 不对称三相电路的分析
![电路原理9.3.1不对称三相电路的分析 - 不对称三相电路的分析](https://img.taocdn.com/s3/m/e9d43a8cde80d4d8d05a4f17.png)
U&Cn U&CN U&nN U120o 0.632U108.4o 0.4U138.4o
若以接电容一相为A相,则B相电压比C相电压高。B相灯较
亮,C相较暗(正序)。据此可测定三相电源的相序。
三相电路
例6.
A1
S
Z
如图电路中,电源三相对 称。当开关S闭合时,电流
A2
Z 表的读数均为5A。
Z
(三相不对称) A
UCn 190 VC
n
n
UnN
N
A
U An
C
B
B
UBn 190 V
灯泡未在额定电压下工作,灯光昏暗。
三相电路
(3)A相短路 A
C UCn 380 V
A
n
N
n UnN
UAn 0 V
C B
B UBn 380 V
超过灯泡的额定电压,灯泡可能烧坏。
在实际工程中,照明中线不装保险,并且中线较粗。 一是减少损耗,二是加强强度(中线一旦断了,负载就不 能正常工作)。
U&An U&AN U&nN,U&Bn U&BN U&nN,U&Cn U&CN U&nN
三相电路
相量图:
A
C U&CN
U&Cn U&nN
n
U&An
N
U&ANA
N
n
U&BN B
U&Bn
B
C
负载中点n与电源中点N不重合,这个现象称为中性点位 移。
在电源对称情况下,可以根据中点位移的情况来判断负
U&nN
电路分析07-2不对称三相电路的计算
![电路分析07-2不对称三相电路的计算](https://img.taocdn.com/s3/m/2bd95df6eefdc8d377ee32ba.png)
或:
P
3I
2 p
R
3 382
8
34656W
11
电 路 例 7-11
分析
求图示电路中各表的读数。已知: Z1=-j10,
Z2=(5+j12), 对称三相电路的线电压Ul =380V, 单相负载R吸
收的功率 P =24200W。
*
解:A1测三角形负
1 3 Ul,
IP Il
➢ 形接法中: UP Ul ,
IP
1 3 Il
P 3Ul Il cos
无功功率:Q = 3Up Ip sin = 3Ul Il sin
视在功率:S = 3Up Ip = 3Ul Il 功率因数: cos P
S
不对称三相电路的功率:各相功率单独计算相加。
解 用弥尔曼定理计算中性点之间
A
的电压,设 U A U0 V
U NN
U A jC U B R U C jC 1 R 1 R
R
jU U 120 U120 j2
U A
U C
N
U B
(0.2 j0.6)U
灯泡较暗的为C相
1
jC
N
B
R
R
C灯泡较亮的为B相
B相灯泡两端电压为 U BN U B U NN U 120 (0.2 j0.6)U
ZN 0 或 ZN = (无中线),则 U NN 0 。中性点位移, 即各相负载电压不对称。
ZN=0,UNN‘=0,电源中心与负载中心强制重合。故 无中性点位移。但中线电流 IN 0,即相电流不对称。
相量图:
C
N
A
U NN N
B
2
电 路 例 7-6
第八章三相电路-答案01
![第八章三相电路-答案01](https://img.taocdn.com/s3/m/fdca412d3169a4517723a399.png)
(8-32)
取相电压 为参考正弦量: ,所以
(8-33)
由相量图8-21知
(8-34)
将式(8-30)、式(8-31)代入式(8-34),求得
(8-34)'
又因为在图8-20中
(8-35)
将式(8-34)'代至式(8-35),求得
由于电容电流超前电压90°,而图8-20及图8-21中, 超前 相位90°,而 是参考正弦量,所以
设
Y形负载相电流
△形负载相电流
8-12有电路如题8-12图所示三相电路中,三相电源对称,其相电压 ,阻抗 , , ,试求 、 、 、 、 。
题8-12图
例8-3图8-15所示三相电路中,三相电源对称,其相电压 ,阻抗 , , ,试求 、 、 、 、 。
图8-15例8-3图(Ⅰ)
解取对称三相电源A相的相电压 为参考正弦量,这时三相电压复有效值为
解设
则
画出其A相和中线(中线阻抗不计),得A相计算电路如图8.3-3(b)所示。
则
根据对称条件
图8.3-3例8.3-1图
(a)原电路;(b)计算电路
8-6对称三相Y—△联结电路中,已知负载阻值Z=(19.2+j14.4)Ω,线路阻抗Zl=(3+j4)Ω,电源相电压为220V,求负载端线电压和线电流。
习题
8-1题8-1图所示的对称三相电路中,已知Z=(3+j6)Ω,Zl=1Ω,负载相电流为Ip=45A,求负载和电源的相电压有效值及线电流的有效值。
题8-1图
8-2某Y—Y连接的对称三相电路中,已知每相负载阻抗为Z=(10+j15)Ω,负载线电压的有效值为380 V,端线阻抗为零,求负载的线电流。
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1 同步发电机的负序电抗
• 实用计算中发电机负序电抗计算
有阻尼绕组
X2
1 2
(
X
d
X q)
无阻尼绕组 X2 Xd Xq
• 发电机负序电抗近似估算值
有阻尼绕组 X 2 1.22 X d 无阻尼绕组 X2 1.45 Xd
0 Ia0 Z 0 Va0
8.2 电力系统各序网络
• 静止元件:正序阻抗等于负序阻抗,不等于零序 阻抗。如:变压器、输电线路等。
• 旋转元件:各序阻抗均不相同。如:发电机、电 动机等元件。
一、同步发电机的负序和零序电抗
1 同步发电机的负序电抗
• 负序旋转磁场与转子旋转 方向相反,因而在不同的 位置会遇到不同的磁阻 (因转子不是任意对称 的),负序电抗会发生周 期性变化。
电力系统分析基础 Power System Analysis Basis
(八)
主讲人:栗然
第八章
电力系统简单不对称故障的分析计算
1、什么是对称分量法?
2、为什么要引入对称分量法?
•对称分量法
分析过程是什么?
•对称分量法在不如 简何单对利不称用对对称故故称障12分障、 、分量进各 如行法析元 何对分件 绘计的 制算序 电参力中数系的是统应怎的样序用的网?图? •电力系统元件序析与参计数算?及系统的序网图
逆时针旋转1200
Fb1 Fb2
a 2 Fa1 , Fc1 aFa2 , Fc2
aFa1 a 2 Fa2
a e j120
Fb0 Fc0 Fa0
一、对称分量法
• 三相量用三序量表示
Fa Fb
Fa1 Fb1
Fa2 Fb2
0
E
jX1 Ia1 jX 2 Ia2
Va1 Va
2
jX 0 Ia0
Va0
单相接地故障的复合序网
Va1 Va2 Va0 0
Ia1 Ia2 Ia0
E jX I V
1 a1
等值电路的绘制原则 根据电力系统的原始资料,在故障点分别 施加各序电势,从故障点开始,查明各序 电流的流通情况,凡是某序电流能流通的 元件,必须包含在该序网络中,并用相应 的序参数及等值电路表示。
正序网络
正序网络 负序网络
零序网络:必须首先确定零序电流的流通路径。
Va 0
Va 0
零序网络
实用计算中一相等值零序电抗
无架空地线的单回线路 有钢质架空地线的单回线路
有良导体架空地线的单回线路 无架空地线的双回线路
有钢质架空地线的双回线路 有良导体架空地线的双回线路
x0 3.5x1 x0 3x1 x0 2 x1 x0 5.5x1 x0 4.7 x1 x0 3x1
五、电力系统各序网络
二、序阻抗的概念
• 序阻抗:元件三相参数对称时,元件两端某一序的电压降 与通过该元件的同一序电流的比值。
正序阻抗 负序阻抗 零序阻抗
Z1 Z2
Va1/ Ia1 Va2 / Ia2
Z 0 Va0 / Ia0
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用
• 一台发电机接于空载线路,发电机中性点经阻抗 Zn接地。
四、架空线路的零序阻抗及其等值电路
• 零序阻抗比正序阻抗大 (1)回路中包含了大地电阻 (2)自感磁通和互感磁通是助增的
四、架空线路的零序阻抗及其等值电路 • 平行架设双回线零序等值电路
四、架空线路的零序阻抗及其等值电路
• 有架空地线的情况:零序阻抗有所减小。
四、架空线路的零序阻抗及其等值电路
Z ab Z bb Z bc
Z Z Z
ac bc cc
IIba Ic
Vabc ZI abc
V120 T-1ZTI120 ZscI120
Zsc T-1ZT 称为序阻抗矩阵
二、序阻抗的概念
• 当元件参数完全对称时 zaa zbb zcc zs zab zbc zca zm
1 3
1 1 1
a a2 1
a2 a
FFba
1
Fc
F120 T1Fabc
Fabc TF120
二、序阻抗的概念
• 静止的三相电路元件序阻抗
VVba Vc
Z Z Z
aa ab ac
• 中性点直接接地的自耦变压器
中性点经电抗接地的自耦变压器
X I X I 3X n (1 k12 )
X II X II 3X n k12 (k12 1)
X III X III 3X n k12
四、架空线路的零序阻抗及其等值电路
• 零序电流必须借助大地及架空地线构成通路
2
ห้องสมุดไป่ตู้
jX 0 Ia0
Va0
该方程组有三个方程,但有六个 未知数,必须根据边界条件列出 另外三个方程才能求解。
一、单相接地短路
Va Ib
0
0
Ic
0
Ia 2 Va1 Va 2
Ia0 Ia1 E jX 1 Ia1 jX 2 Ia1
• 异步电机和综合负荷的零序电抗:X0=∞。
三、变压器的零序电抗及其等值电路
1. 普通变压器的零序电抗及其等值电路 • 正序、负序和零序等值电路结构相同。
1 .普通变压器的零序阻抗及其等值电路
漏磁通的路径与所通电流的序别无关,因此变压 器的各序等值漏抗相等。
励磁电抗取决于主磁通路径,正序与负序电流的 主磁通路径相同,负序励磁电抗与正序励磁电抗 相等。因此,变压器的正、负序等值电路参数完 全相同。
• 变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构相关。
三台单相变压器零序励磁电抗等 于正序励磁电抗
三相三柱式:零序励磁电 抗比正序励磁电抗小得多: Xm0=0.3~1.0
三相五柱式:零序励磁电抗等于 正序励磁电抗
2.变压器的零序等值电路与外电路的连接
基本原理 a) 变压器零序等值电路与外电路的联接取决于
0 Ia0 (ZG0 Z L0 3Z n ) Va0
E a Ia1 (Z G1 Z L1 ) Va1 0 Ia2 (ZG2 Z12 ) Va2 0 Ia0 (ZG0 Z L0 3Z n ) Va0
E 0
Ia1Z1 Va1 Ia2 Z 2 Va2
j(X 2
X
0
)
Ia1
Va0 jX 0 Ia1
Va1 Va2 Va0 a 2 Ia1 aIa2
0 Ia0
0
aIa1 a 2 Ia2 Ia0 0
Va1 Ia1
Va2 Ia2
Va0 Ia0
应 用 叠 加 原 理 进 行 分 解
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用
正序网
E a Ia1 (Z G1 Z L1 ) (Ia1 a 2 Ia1 aIa1 )Z n Va1 Ia1 Ib1 Ic1
Ia1 2Ia1 Ia1
0
E a Ia1 (Z G1 Z L1 ) Va1
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用 负序网
0 Ia2 (ZG2 Z12 ) Va2
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用 零序网
Ia0 Ib0 Ic0 3Ia0
0 Ia0 (Z G0 Z L0 ) 3Ia0 Z n Va0
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
二、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: • X(1)=Xst 近似计算时X(2)≈X(1)
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;
例8-1
8.3 简单不对称短路的分析计算
• 当网络元件只用电抗表示时,不对称短路的序网络方程
E 0
Ia1Z1 Va1 Ia2 Z 2 Va2
0 Ia0 Z 0 Va0
E
jX1 Ia1 jX 2 Ia2
Va1 Va
Y0/Δ接法三角形侧的零序环流
变压器绕组接法 Y
Y0 Δ
开关位置 1
绕组端点与外电路的连接 与外电路断开
2
与外电路接通
3
与外电路断开,但与励磁支路并联
变压器零序等值电路与外电路的联接
3.中性点有接地电阻时变压器的零序等值电路
变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路
4.自耦变压器的零序阻抗及其等值电路
Fa0 Fb0
a 2 Fa1
aFa2
Fa0
Fc
Fc1
Fc2
Fc0
aFa1
a 2 Fa2
Fa0
• 三序量用三相量表示
1 1 1 T a2 a 1