电力系统发生简单不对称短路时电流的计算(00001)

合集下载

电力系统的短路电流计算方法

电力系统的短路电流计算方法

电力系统的短路电流计算方法在电力系统的运行过程中,短路事故是一种常见的故障形式。

短路电流的计算是电力系统设计和运行中重要的一部分,对于确保电力系统的稳定和安全运行至关重要。

本文将介绍电力系统的短路电流计算方法。

一、短路电流的概念和意义短路电流是指在系统中发生短路故障时产生的电流。

短路故障是指两个或多个系统元件之间的短接,导致电流异常增加。

短路电流的大小直接关系到系统设备的安全运行和保护装置的选择。

因此,准确计算短路电流对于系统的设计和运行至关重要。

二、对称短路电流的计算方法对称短路电流是指发生对称型短路故障(如三相短路故障)时的电流。

对称短路电流的计算方法主要有两种:解析法和数值法。

1. 解析法解析法是通过应用基本的电路理论和计算公式来计算短路电流。

首先需要确定短路电流的路线,然后根据系统参数和电路拓扑关系计算短路电流。

这种方法的优点是计算结果准确,但对于复杂的系统结构和参数较多的情况下,计算过程繁琐。

2. 数值法数值法是通过建立系统的模型,根据短路电流计算方程和计算程序进行计算。

数值法的优点是计算过程简单,适用于复杂系统结构和参数较多的情况。

常用的数值法有潮流法、有限差分法和外推法等。

这些方法在复杂系统中具有较大的优势,得到了广泛应用。

三、非对称短路电流的计算方法非对称短路电流是指发生非对称型短路故障时的电流。

由于非对称故障导致的电流不对称,计算方法相对复杂。

1. 正序、负序和零序分量法正序、负序和零序分量法是计算非对称短路电流的常用方法之一。

该方法将非对称电流分解为三个分量,即正序、负序和零序分量。

通过计算各个分量的电流值,再结合系统的参数和拓扑关系进行计算。

这种方法在非对称分析和保护装置选择中应用广泛。

2. 矩阵法矩阵法是一种基于复数计算的方法,通过建立节点矩阵和支路矩阵,求解节点电压和支路电流的未知量。

这种方法具有较强的适应性,能够计算各种复杂情况下的非对称短路电流。

四、短路电流计算中的注意事项在进行短路电流计算时,还需注意以下几个方面:1. 系统参数的准确性系统参数对于计算结果的准确性具有重要影响。

供电技术课件ch3_不对称短路电流计算

供电技术课件ch3_不对称短路电流计算
从结构来看,如果变压器的零序磁通可以在铁心中形成回
路,即磁阻很小,因而励磁电流很小,在此条件下可以认 为 X μ ,对于YN,d联结法的双绕组变压器,显然也可以 认为 X 0 X1 X 2 。
©中国矿业大学信电学院电气工程研究所
X
供电技术电子课件
四、不对称短路的计算方法 应用对称分量法分析供电系统不对称短路时,总共
供电技术电子课件
不对称短路电流的计算方法
一 、对称分量法
和 FC对,称可分分量解法为指对出称,的任正意序一、组负不序对和称零的序相三量个F分A 量、F之B
和:即
FA FB

FA1 FB1

FA2 FB2

FA0 FB0

FC

FC1

FC2

FC0

k1 k2 k0


jX 1.....0.........0. 0........jX 2......0. 0.........0.......jX 0



I



I



I

k1 k2 k0

©中国矿业大学信电学院电气工程研究所
X
供电技术电子课件
式中的电源电动势 E 为已知量,U k1 、U k2 、U k0可根 据网即短络可Ik0路的求点序出的阻,三抗并相值根不据X∑对式1、称(3X-电∑524和压)合X分成∑解0短各得路相出处短,的路故电电只流流需的求I周k1出、期各分I和序k2 量值。为此,用对称分量法的一个关键是求从电源点至 短路点的各序网络阻抗值。
1 1
2

电力系统不对称短路的分析与计算

电力系统不对称短路的分析与计算

f
Ufb Ufa
Ufc c
b a
Ifa
Ifb
Ifc
Za
Zb
Zc
K
即:不同类型的短路,相当于在短路点接一各相阻 抗值不同,中心点接地方式不同的三相负载!
1.2 不对称短路的特征
在任意某系统某点f发生不对称短路时
特征:短路点元件参数不对称 (三相阻抗不等) 运行参量不对称
(各相电压电流不对称)
? 如何处理这种不对称特征?
2 IB 三相正序电流向量
电力系统正常运行时的正序相序的确定
d轴
若:XX’绕组为A相,则
X
Z'
显然YY’绕组为B相,ZZ ’ 绕组为C相。
Y'
若: ZZ’绕组为A相,则
Y
q轴
显然XX’绕组为B相,YY 绕组为C相。

Z
X'
即:先设定其中一相,
则其他两相即可确定
正序三相向量的数学描述:
定义: a e j120 cos120 j sin120
经消弧线圈接地(属于不接地方式)
C
B
U&c
N
U&b
U&a
L I&L A
I&d
I&bd
I&cd
B
C
U&bd
U&b N U&c
U&cd
U&N U&a
I&d
A U&ad 0
I&L
IL Id 全补偿——不允许(系统会产生谐振过电压) IL Id 过补偿——经常采用 IL Id 欠补偿——一般不采用
本章内容

电力系统教学课件 8 电力系统不对称短路的分析与计算

电力系统教学课件 8 电力系统不对称短路的分析与计算
A—>B—>C:1200
II:若此时,因某种因素,导致 A、B、C三相上电压、电流 的相序为
A—>C—>B:1200
则,此时电压和电流为负序
理解:正序和负序是相对而言的!
d轴
若为发电机

X
Z'
Y
X'
如:取XX’绕组为A相,则必
取YY’绕组为B相,ZZ ’绕组
Y'
为C相,则转子逆时针旋转时
产生的电压、电流的相序为
(3)接地方式的重要性 中性点接地方式关系到绝缘水平,供电可靠 性,通信干扰,接地保护方式、电压等级、 系统稳定等诸多问题。
补充——中性点接地方式
• 中性点直接接地 • 中性点不接地
• 大接地电流方式
• 需要断路器遮断单相接地故障电流 • 采用中性点直接接地方式(或中性点有效接地)
• 小接地电流方式
q轴 转子顺时钟旋转
Z
则:此时,在定子上加负序
电压是, A—>C—>B:1200
转子反向旋转。
注:电力系统中,认为发电机正常运行时产生的电 压和电流为正序!即使用发电机定义A、B、C三相
负序三相向量的数学描述:
定义: a e j120 cos120 j sin120
U U
C
B
Uc N
Ub
Ua
A
Ibd
I cd
Id
由于导线有对地电容,中性点不接地系统中一相 接地时,流过接地点的接地电流为纯容性电流 (非短路电流)。
补充——中性点接地方式
经消弧线圈接地(属于不接地方式)
C
B
Uc N
Ub
Ua
A
Ibd

电力系统发生简单不对称短路时电流的计算(00001)

电力系统发生简单不对称短路时电流的计算(00001)

毕业论文(设计)届电气工程及其自动化专业班级题目电力系统发生简单不对称短路时电流的计算姓名学号指导教师职称讲师二ОО三年月日内容摘要随着电力事业的快速发展,电力电子新技术得到了广泛应用,出于技术、经济等方面的考虑,500KV及以上的超高压输电线路普遍不换位,再加上大量非线性元件的应用’电力系统的不对称问题日益严重。

因此电力系统不对称故障分析与计算显得尤为重要。

基于对称分量法的基本理论,对称分量法采取的具体方法之一是解析法,即把该网络分解为正、负、零序三个对称序网,这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。

计算机程序法。

通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵,然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算,即可求得故障点的等值阻抗。

最后根据故障类型选取相关公式计算故障处个序电流,电压,进而合成三相电流电压。

进行了参数不对称电网故障计算方法的研究。

通过引计算机算法,系统介绍电网参数不对称的计算机算法方法。

根据断相故障和短路故障的特点,通过在故障点引入计算机算法,给出了各种断相故障和短路故障的仿真计算。

此方法以将故障电网分为对称网络不对称网络两部分,在程序法则下建立起不对称电网故障计算统一模型,根据线性电路的基本理论,并借助于相序参数变换技术完成故障计算。

关键词:参数不对称;电网;故障计算AbstractWith the rapid development of power industry ,power electronic technology has been widely used;For technical and economic consideration ,500kV and above transmission lies are generally not transposition ,together with the application of a large number of nonlinear ,the power system the growing problem of asymmetry .therefore ,asymmetric power system fault analysis and calculation is very important .Based on the basic theory of symmetry is one of the specific method to resolve the law ,that to the network is decomposed into positive,negative and zero sequence network of the three symmetric sequence ,these three groups of symmetry by symmetry sequence components,respectively Decomposition of three-phase puterprocedure .Sequence of three computer -based network node admittance matrix,and then use the appropriate formula by Gauss elimination method for data on their operations,one can fault endpoint equivalent impedance.Finally,select the associated fault type fault Department calculated the sequence current voltage,and then synthesis of three-phase voltage and current.Parameters were calculated asymmetry of power failure.By means of a computer algorithm,the system describes a computer algorithm for asymmetric network parameters method.And under short circuit fault in the characteristic of the point of failure through the introduction of computer algorithms,given the various short-circuit fault and the simulation.This method to the fault network is divided into two symmetrical parts of the network and not the network,rules of procedure established under the unified model of asymmetric fault calculation,according to the basic theory of linear circuits,and with the help transform the completion of the order parameter phase fault calculation.Key Words: Parameters of asymmetry,power, fault calculation目录前言电力系统的安全、稳定、经济运行无疑是历代电力工作者所致力追求的,但是从电力系统建立之初至今电力系统就一直伴随着故障的发生而且电力系统的故障类型多样。

电力系统不对称短路电流计算程序研究

电力系统不对称短路电流计算程序研究

电力系统不对称短路电流计算程序研究电力系统不对称短路电流的计算过程可以分为两步,即对称分量的计算和不对称分量的计算。

首先,需要将三相短路电流分解为正序、负序和零序三部分,即对称分量和不对称分量。

对称分量表示了电流在电力系统的三相之间的平衡性,而不对称分量则表示了电流之间的不平衡性。

对称分量的计算可以通过正序网络传输矩阵或正序电压和电流的基波功率利用率关系公式来实现。

这些方法可以计算出正序电压和电流的相量值,并将其归一化到基准短路电流下的电压值。

然后,使用正序电流和电压的相量值计算正序短路电流。

不对称分量的计算可以通过对称分量和不对称指数之间的关系式进行。

不对称指数是电力系统不对称短路故障时计算的重要参数,可以通过对电力系统的拓扑和参数进行分析得到。

不对称指数是描述电力系统不对称性的指标,可以由不对称分量的相量和算术平均值之间的关系式计算得到。

对称分量和不对称分量的计算结果可以用于判断电力系统运行时的短路电流分布情况,从而调整电力系统的运行方式,增强电力系统的稳定性和安全性。

在研究电力系统不对称短路电流计算程序时,还应考虑到以下几个因素。

首先,需要确保计算程序的准确性和可靠性,即计算结果应与实际场景相符。

其次,需要考虑到电力系统参数的变化和不确定性,如负载变化、线路的变形等。

同时,还需要考虑到计算程序的运行效率和计算时间,以便能够在实时或近实时的情况下进行计算。

总的来说,电力系统不对称短路电流计算程序的研究对于电力系统的稳定性和安全性具有重要的意义。

需要通过对不对称分量和对称分量的计算,结合考虑电力系统的拓扑和参数,来提供可靠的短路电流计算结果。

研究电力系统不对称短路电流计算程序的过程中还需要考虑实际场景的应用需求,以便能够满足电力系统的运行要求和安全要求。

不对称短路电流计算机算法实现

不对称短路电流计算机算法实现

电力系统分析实验三不对称短路电流计算机算法实现电力系统的简化等值电路如图,以此为模型应用计算机算法计算计算当节点3发生单相短路接地、两相短路的瞬时,1)节点1和2的电压;(2)线路1-2、1-3和2-3的电流;①②③1.0j 1.0j 1.0j 15.0j 075.0j 11计算的源程序如下:clearZZ1(1,2)=j*0.1; ZZ1(1,3)=j*0.1;ZZ1(2,3)=j*0.1;%节点m,n 之间的正序阻抗(m<n ) ZZ2(1,2)=j*0.1; ZZ2(1,3)=j*0.1;ZZ2(2,3)=j*0.1;%节点m,n 之间的负序阻抗(m<n ) ZZ0(1,2)=j*0.2; ZZ0(1,3)=j*0.2;ZZ0(2,3)=j*0.2;%节点m,n 之间的零序阻抗(m<n ) Y1=[-j*26.6266 j*10 j*10 j*10 -j*33.2933 j*10j*10 j*10 -j*19.96];%输入正序网络节点导纳矩阵 Y2=[-j*26.6266 j*10 j*10 j*10 -j*33.2933 j*10j*10 j*10 -j*19.96];%输入负序网络节点导纳矩阵 Y0=[-j*30 j*5 j*5 j*5 -j*50 j*5j*5 j*5 -j*10];%输入零序网络节点导纳矩阵YY1=[-j*39.96 j*10 j*10 j*20 0 j*10 -j*59.96 j*10 0 j*40j*10 j*10 -j*19.96 0 0j*20 0 0 -j*30 00 j*40 0 0 -j*60];YY2=YY1;%输入包括发电机机端电压节点的正,负序网络节点导纳矩阵N1=3;%输入网络的节点数N2=5;%输入包括所有发电机节点的网络的节点数k=3;%输入短路点的节点号fault=1;%输入短路类型f(3)=3;f(1)=1;f(2)=2;f(1,1)=4%第一部分:计算所有节点的a,b,c三相电压for p=1:N1if p==kI(p)=1;elseI(p)=0;endendZ1(:,k)=Y1\I';Zk1=Z1(:,k);%正序网络中节点m的自阻抗和互阻抗Z2(:,k)=Y2\I';Zk2=Z2(:,k);%负序网络中节点m的自阻抗和互阻抗Z0(:,k)=Y0\I';Zk0=Z0(:,k);%零序网络中节点m的自阻抗和互阻抗if fault==1%根据故障类型选择不同的计算公式Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)+Z0(k,k));Ik2=Ik1;Ik0=Ik1;elseif fault==2Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k));Ik2=-Ik1;Ik0=0;elseif fault==3Ik1=1/Z1(k,k);Ik2=0;Ik0=0;elseif fault==4Ik1=1/(Z1(k,k)+Z2(k,k)*Z0(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k))); Ik2=-Ik1*Z0(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k));Ik0=-Ik1*Z2(k,k)/(Z2(k,k)+Z0(k,k));endendendendIk1 %计算短路节点的正序电流for p=1:N1if p==kI1(p)=-Ik1;I2(p)=-Ik2;I0(p)=-Ik0;elseI1(p)=0;I2(p)=0;I0(p)=0;endenduu1(:,k)=Y1\I1.';uu2(:,k)=Y2\I2.';uu0(:,k)=Y0\I0.';for p=1:N1U1(p)=1;endu1=U1'+uu1(:,k);%计算所有节点正序电压u2=uu2(:,k); %计算所有节点负序电压u0=uu0(:,k); %计算所有节点零序电压a=-0.5+j*sqrt(3)/2;T=[1 1 1a^2 a 1a a^2 1];for p=1:N1U=[u1(p) u2(p) u0(p)];pUabc=T*U.'; %T为对称分量法的合成矩阵UUabc=abs(Uabc)%UUabc表示i节点的a,b,c三相电压有效值 end%第二部分:计算支路电流for p=1:N1U1(p)=1;endu1=U1'+uu1(:,k);%计算所有节点正序电压u2=uu2(:,k);%计算所有节点负序电压u0=uu0(:,k);%计算所有节点零序电压for m=1:N1for n=1:N1if m<nmn(1)=m;mn(2)=n;mnI1(m,n)=(u1(m)-u1(n))/ZZ1(m,n);%正序支路电流的实用计算I2(m,n)=(u2(m)-u2(n))/ZZ2(m,n);%负序支路电流的实用计算I0(m,n)=(u0(m)-u0(n))/ZZ0(m,n);%零序支路电流的实用计算Iabc=T*[I1(m,n) I2(m,n) I0(m,n)].';Iabc%Iabc表示支路(m,n)的a,b,c三相电流abs(Iabc)endendend%第三部分:计算发电机的端电压for p=1:N2if p==kII(p)=-Ik1;elseII(p)=0;endendvv1(:,k)=YY1\II.';vv2(:,k)=YY2\II.';for p=1:N2V1(p)=1;endv1=V1'+vv1(:,k);v2=vv2(:,k); v0=0;a1=sqrt(3)/2+j*0.5;a2=sqrt(3)/2-j*0.5;a0=0;for m=N1+1:N2mVabc=T*([v1(m) v2(m) v0].*[a1 a2 a0]).';%考虑到变压器为Y/△-11接线 VVabc=abs(Vabc)%VVabc表示发电机机端a,b,c三相电压的有效值End实验结果下:Ik10 - 3.1045ip =1UUabc =0.58290.9514p =2UUabc =0.66140.95220.9522p =3UUabc =0.00001.02561.0256mn =1 2Iabc =0 + 0.6613i 0.0000 - 0.1444i -0.0000 - 0.1444i ans =0.66130.14440.1444mn =1 3Iabc =0 - 4.3387i 0 - 0.0659i 0 - 0.0659i ans =4.33870.06590.0659mn =2 3Iabc =0 - 5.0000i -0.0000 + 0.0785i 0.0000 + 0.0785i ans =5.00000.0785m =4VVabc =0.83171.00000.8317m =5VVabc =0.85671.00000.8567即将实验结果整理成表如下:表1-1 各节点电压表1-2 各支路电流。

不对称短路电流计算

不对称短路电流计算

X
1
U 0 jI0 X 0
(4.6.8)
18
不对称短路的分析计算
➢ 单相接地短路 ➢ 两相短路 ➢ 两相接地短路
19
1.单相(A相)接地短路
故障处的边界条件为
A
B
用对称分量表示为
C
化简可得
(4.6.9)
U A 0 IA
IB IC 0
(a) jX1∑
IA1
20
不对称短路的分析计算
变压器的绕组接线形式 变压器零序电抗
Y0,d Y0,y
X0=XⅠ+XⅡ X0= ∞
Y0,y0
X0=XⅠ+XⅡ+XL0 X0= ∞
备注
变压器副边至少有 一个负载的中性点 接地 变压器副边没有负 载的中性点接地
13
不对称短路的序网络图
利用对称分量法分析不对称短路时,首先必 须根据电力系统的接线、中性点接地情况等原始 资料绘制出正序、负序、零序的序网络图。
IA IA1 IA2 IA0
3IA1
3E1 j( X 1 X 2 X 0 )
(4.6.11)
22
1.单相(A相)接地短路
电压和电流的各序分量, 也可直接应用复合序网来求 得。 复合序网:根据故障处各分 量之间的关系,将各序网络 在故障端口联接起来所构成 的网络。
与单相短路相对应的复 合序网示于图4.6.3(b)。
U 1 U 2
E1 jI2
jI1 X2
X
1
U 0 jI0 X 0
IA1 IA2 U A1 U
A2
IA0UA00
(4.6.8) (4.6.16)
28
B
C
不对称短路的分析计算 IA 0 IB IC

电力系统不对称短路的分析与计算

电力系统不对称短路的分析与计算

Zb
Zc
K
即:不同类型的短路,相当于在短路点接一各相 阻抗值不同,中心点接地方式不同的三相负载!
1.2 不对称短路的特征
在任意某系统某点f发生不对称短路时
特征:短路点元件参数不对称 (三相阻抗不等) 运行参量不对称
(各相电压电流不对称)
? 如何处理这种不对称特征?
f
U fb U fa
U fc c
b a
Ifa
Ifb
Ifc
Za
Zb
Zc
K
本章内容
1 不对称短路的特征 2 对称分量法 3 不对称短路的计算原理 4 各元件的正序、负序、零序参数(阻抗、
导纳) 5 各种不对称短路的短路电流和短路电压的
计算方法
2 对称分量法
2.1 正弦波的向量表示
u 2Usin(t )
u 2Usin(t )
2U
U U
a(0) b(0)
U a(0) , U a(0) ,
U c(0) U a(0)
Ia(0) Ib(0)
Ia(0) , Ia(0) ,
Ic
(0
)
Ia(0)
下标(0)表 示零序
显然,只需知道其中一 相的值,即可计算出其
他两相
2.5 三相不对称电流、电压的向量表示
I. 对称三相电流、电压向量:
2U C
三相负序电压向量
理解:正序和负序时相对而言的!
d轴
若为发电机
X
Z'
Y
X'
如:取XX’绕组为A相,则必
取YY’绕组为B相,ZZ ’绕组
Y'
为C相,则转子逆时针旋转时
产生的电压、电流的相序为

短路电流计算公式

短路电流计算公式

短路电流计算公式短路电流计算是为了评估电力系统中发生短路故障时的电流大小,以便设计合适的保护设备。

在进行短路电流计算时,首先需要了解系统的参数,包括额定电压、电阻、电抗以及线路参数等。

本文将介绍三种常用的短路电流计算方法:对称分量法、节点分析法和改进拓展节点分析法。

一、对称分量法1.对称分量介绍对称分量法基于对称量的概念,将三相电路中的不对称故障转化为对称故障计算,进而得到短路电流。

对称分量有正序、负序和零序三种,其中正序分量与系统运行在正常条件下的情况相对应,负序分量通常与系统中的不平衡故障相关,零序分量则与系统中的接地故障相关。

2.对称分量法计算步骤(1)确定对称分量系数根据系统的对称分量系数公式,计算出正序、负序和零序的分量系数。

(2)计算正序分量将现有系统与对等系统相连,使用正序分量系数公式计算正序分量。

(3)计算负序分量将现有系统与对等系统相连,使用负序分量系数公式计算负序分量。

(4)计算零序分量将现有系统与对等系统相连,使用零序分量系数公式计算零序分量。

(5)计算短路电流将正序、负序和零序分量相加,得到总的短路电流。

二、节点分析法1.节点分析介绍节点分析法是一种计算电力系统节点电压和电流的方法。

在短路电流计算中,可以使用节点分析法计算短路电流的幅值和相位。

2.节点分析法计算步骤(1)确定系统节点将电力系统划分为多个节点,包括母线节点、支路节点和负载节点等。

(2)列出节点电压方程根据各个节点的电压关系,列出节点电压方程。

(3)列出支路电流方程根据支路的电流关系,列出支路电流方程。

(4)将方程整理为矩阵形式将节点电压方程和支路电流方程整理为矩阵形式,并求解该矩阵方程组。

(5)计算短路电流根据节点电流和电压的关系,计算短路电流的幅值和相位。

三、改进拓展节点分析法1.改进拓展节点分析介绍改进拓展节点分析法是节点分析法的一种改进方法,用于计算电力系统中的短路电流。

相比于传统的节点分析法,改进拓展节点分析法考虑了电源阻抗,并且可以应用于更加复杂的电力系统。

电力系统教学课件 8 电力系统不对称短路的分析与计算

电力系统教学课件 8 电力系统不对称短路的分析与计算


I I
a b
(2) (2)

I a(2), a I a(2),
I c ( 2 )

a 2 I a(2)
下标(2)表 示负序
显然,只需知道其中一 相的值,即可计算出其
他两相
2.4 三相零序交流电压、电流的向量表示
零序电压波形图
u 2Usint() A B C
t
uA2Usit n(A)
1 a a2
1 1 1 U U U a a a( ( (1 0 2 )))
不对称三相 电压向量
正序 分量
负序 分量
零序 分量
已知A相三序电压,即可计算出 B、C相三序电压和相电压
A相正序、 负序、零序
i 2Isint()
i 2Isint()
2 I
t
t
t=0时刻对应的相角为
2.2 三相正序交流电压、电流的向量表示
电力系统正常运行时的电压波形图
u 2Usint() A B C
uA2Usit n(A)
2U C
2U A
t
t
相序: A—>B—>C:1200

I
c
(
0
)

I a ( 0 )
下标(0)表 示零序
显然,只需知道其中一 相的值,即可计算出其
他两相
2.5 三相不对称电流、电压的向量表示
I. 对称三相电流、电压向量:
定义:三相相量的幅值或有效值相等; 三相相量的相位角之差相等。
显然: 正序、负序、零序均满足上述要求(零 序各相之间相角差为0度)。
特点: 对对称三相相量而言,只需知道其中一相,即 可根据对称关系求的其他两相的值。

不对称短路的计算方法

不对称短路的计算方法

c
I Ka I Kc I Kb U Ka UKb U Kc
单相接地故障示意图
1 I Ka1 I Ka 2 I Ka 0 I Ka 3 U Ka1 U Ka 2 U Ka 0 0
X 1
K1
I Ka1
U Ka 0
X 2
U Ka1
N1
1 I Ka1 I Ka 2 I Ka 0 I Ka 3 U Ka1 U Ka 2 U Ka 0 0
3、和三相短路的比较 (2)单相短路和三相短路的比较
I
(1) K
3I
(1) K1
3
U K 0 X 1 X 2 X 0 = U K 0
3
U K 0 2 X 1 X 0
(X 0 X1 )
I
(1) K
3
U K 0 2 X 1 X 0 U K 0 U K 0 2 X 1 X 0
I Ka1 I Ka 2 I Ka 0 U Ka0 j ( X 1 X 2 X 0 )
IKa 2
X0
K2
U Ka 2
N2
I Ka I Ka1 I Ka 2 I Ka 0 3I Ka1 3 U Ka0 j ( X 1 X 2 X 0 )
IC 0
X0

三、不对称短路时的序网络
K
( 1)
例:画出电网中零序电流的流通路径及三序网络图
G 1
T1 L1 L2 T2 L3
T3
G3
1
2
3
5
6 7 8 9
11
4 XQ—1
12 13
14
XQ—2 15

电力系统简单不对称故障的分析计算

电力系统简单不对称故障的分析计算

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
  1. 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. 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. 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)。

毕业论文(设计)届电气工程及其自动化专业班级题目电力系统发生简单不对称短路时电流的计算姓名学号指导教师职称讲师二ОО三年月日内容摘要随着电力事业的快速发展,电力电子新技术得到了广泛应用,出于技术、经济等方面的考虑,500KV及以上的超高压输电线路普遍不换位,再加上大量非线性元件的应用’电力系统的不对称问题日益严重。

因此电力系统不对称故障分析与计算显得尤为重要。

基于对称分量法的基本理论,对称分量法采取的具体方法之一是解析法,即把该网络分解为正、负、零序三个对称序网,这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。

计算机程序法。

通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵,然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算,即可求得故障点的等值阻抗。

最后根据故障类型选取相关公式计算故障处个序电流,电压,进而合成三相电流电压。

进行了参数不对称电网故障计算方法的研究。

通过引计算机算法,系统介绍电网参数不对称的计算机算法方法。

根据断相故障和短路故障的特点,通过在故障点引入计算机算法,给出了各种断相故障和短路故障的仿真计算。

此方法以将故障电网分为对称网络不对称网络两部分,在程序法则下建立起不对称电网故障计算统一模型,根据线性电路的基本理论,并借助于相序参数变换技术完成故障计算。

关键词:参数不对称;电网;故障计算AbstractWith the rapid development of power industry ,power electronic technology has been widely used;For technical and economic consideration ,500kV and above transmission lies are generally not transposition ,together with the application of a large number of nonlinear ,the power system the growing problem of asymmetry .therefore ,asymmetric power system fault analysis and calculation is very important .Based on the basic theory of symmetry is one of the specific method to resolve the law ,that to the network is decomposed into positive,negative and zero sequence network of the three symmetric sequence ,these three groups of symmetry by symmetry sequence components,respectively Decomposition of three-phase puterprocedure .Sequence of three computer -based network node admittance matrix,and then use the appropriate formula by Gauss elimination method for data on their operations,one can fault endpoint equivalent impedance.Finally,select the associated fault type fault Department calculated the sequence current voltage,and then synthesis of three-phase voltage and current.Parameters were calculated asymmetry of power failure.By means of a computer algorithm,the system describes a computer algorithm for asymmetric network parameters method.And under short circuit fault in the characteristic of the point of failure through the introduction of computer algorithms,given the various short-circuit fault and the simulation.This method to the fault network is divided into two symmetrical parts of the network and not the network,rules of procedure established under the unified model of asymmetric fault calculation,according to the basic theory of linear circuits,and with the help transform the completion of the order parameter phase fault calculation.Key Words: Parameters of asymmetry,power, fault calculation目录前言电力系统的安全、稳定、经济运行无疑是历代电力工作者所致力追求的,但是从电力系统建立之初至今电力系统就一直伴随着故障的发生而且电力系统的故障类型多样。

所以电力系统故障分析计算方法历来一直是学术研究的热点,其为预防及消除电力系统的故障准备必要的理论知识。

引起电网不对称的原因:超高压架空输电线路不换位、变压器结构不对称、交直流变换器的存在、系统负荷不对称、系统中存在非线性元件。

建立用于故障分析的网络的数学模型是计算机编程计算的基础。

选择合适的数学模型直接关系到故障分析计算的优劣。

当前一般采用节点导纳矩阵或节点阻抗矩阵作为原网络数学模型。

节点导纳矩阵描述的是网络的短路参数,只包含网络的局部信息,因而具有较好的稀疏性。

因此,节点导纳矩阵主要用于解题规模为主要矛盾的情况,节点阻抗矩阵要运用于进行大量故障计算的情况。

随着计算机技术的快速发展,特别是计算机内存容量的扩大和计算速度的提高,节点阻抗矩阵的解题规模和解题速度都有了很大的提高,一般可以满足大多数电网故障分析计算的需要。

电网中的故障可以分为两大类:简单故障和复杂故障。

复杂故障一般可以由两种或两种以上的简单故障组合而成,简单故障又分为对称故障和不对称故障;而不对称故障又可以分为短路故障(横向故障)和短路故障(纵向故障)。

故障计算方法总体上可以划分为两种:一种解析法,另一种计算计算法。

1 电力系统短路故障的基本知识1.1短路故障的概述在电力系统运行过程中,时常发生故障,其中大多数是短路故障。

所谓短路,是指:是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地(或中性线)之间的连接。

除中性点外,相与相或相与地之间都是绝缘的。

电力系统可分为三相短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路等。

三相短路的三相回路依旧是对称的,故称为对称短路;其他的几种短路的三相回路均不对称,故称为不对称短路。

电力系统运行经念表明,单项短路占大多数。

上述短路均是指在同一地点短路,实际上也可能在不同地点同时发生短路,例如两相在不同地点接地短路。

引起短路的主要原因主要是电气设备载流部分老化,如果预防行的绝缘实验没有进行,或者进行的不够仔细,则由于绝缘的自然老化就可能发生这种情况。

绝缘损坏还可能由于过电压(雷击等)和任何机械损伤(如掘沟时损伤电缆等)所引起。

运行人员的误操作(如未拆地线就合闸,或者带负荷拉隔离刀闸等)也要引起故障。

鸟兽跨越裸露的载流部分时,也会造成短路。

依照短路发生的地点和持续时间不同,它的后果可能使用户的供电情况部分地或全部地发生故障。

当在有由多发电厂组成的电力系统发生短路时,其后果更为严重,由于短路造成电网电压的大幅度下降,可能导致并行运行的发电机失去同步,或者导致电网枢纽点电压崩溃,所有这些可能引起电力系统瓦解而造成大面积的停电事故,这是最危险的后果。

短路问题是电力技术方面的基本问题之一。

在发电厂、变电站以及整个电力系统的设计和运行工作中,都必须事先进行短路计算,以此作为合理选择电气接线、选用有足够热稳定度和动稳定度的电气设备及载流导体、确定限制短路电流的措施、在电力系统中合理的配置各种各种继电保护并整定其参数等的重要依据。

为此计算短路时各种运行参量(电流、电压等)是非常必要的。

1.2 标幺制在短路计算中,各电气量如电流、电压、电阻、电抗、功率等数值,可以用有名值表示,也可以用标幺值来表示。

为了计算方便,通常在1KV 以下的低压系统中用有名值,而在高压系统中由于有多个电压等级,存在电抗换算问题,宜采用标幺】【值1。

1.2.1 标幺制的概念所谓标幺制,就是各个物理量均用标幺值来表示的一种相对单位制。

某一物理量的标幺值*A ,等于它的实际值A 与所选定的基准值d A 的比值,即d A AA =* (1.1)在进行标幺值计算时,首先选定基准值。

基准值原则上可以随意选定,但因物理量之间有内在的必然联系,所以并非所有的基准值都可以任意选取。

在短路计算中经常用到的四个物理量容量S 、电压U 、电流I 和电抗X 。

通常选定基准容量d S 和基准电压d U 则基准电流d I 和基准电抗d X 分别为 ddd U S I 3=(1.2) ddd d d S U I U X 23== (1.3) 为了计算方便,常取基准容量d S =100MV .A ,基准电压用各级线路的平均额定电压,即av d U U =。

所谓线路平均额定电压,是指线路始端最大额定电压与线路末端最小额定电压的平均值。

如表1.1所示表1.1线路的额定电压与平均额定电压在产品样本中,电力系统中各电气设备如发电机、变压器、电抗器等所给出的标幺值,都是以其本身额定值为基准的标幺值或百分值。

由于各电器设备的额定值往往不尽相同,基准值不同的标幺值是不能直接进行运算的,因此,必须把不同基准值的标幺值换成统一基准值的标幺值。

1.2.2 电力系统各元件电抗标幺值的计算 1 发电机电抗标幺值NB G G S S X X ∙=100% (1.4) 式中---%G X 发电机电抗百分数,有发电机的名牌参数得%%100G d X X =⨯; B S ----------已设定的基准容量(基值功率),A MV ∙; N S ---------发电机额定容量。

相关文档
最新文档