电力系统简单不对称故障分析和计算

1
a
2
U&fc a
1 a
1 1
U U& &ffaa12
2U&fa1 U&fa1
a 2 1 U&fa 0 U&fa1
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11.3 两相短路接地
设系统f处发生两相（b、c）短路接地，如图 11.7所示。 短路点的边界条件为：
Ifa 0 Ufb Ufc 0
序分量形式的边界条件:
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M (n)
1 3
3 3 1 x0 x2
(x0 x2 )2
11.4 正序等效定则的应用
简单不对称短路电流的计算步骤，可以总结为：
1.根据故障类型，做出相应的序网；
2.计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗；
I&fa I&fb
1
a
2
I&fc a
1 a a2
1 1 1
I&fa1 I&fa 2
0
j
j
短路点的各相电压为：
0
0
3I&fa1
3I&fa1
3U&fa (0) ( x1 x2 )
3U&fa (0)
( x1 x2 )
U U& &ffab
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11.1 单相接地短路
由对称分量法，a相电流的各序分量为：
Ifa1 Ifa 2
Ifa
0
1 3
1 1 1
a a2 1
a2
a
1
Ifa 0
0
Ifa 3
1 1 1
用序分量表示的短路点边界条件为：
Ufa1 Ufa 2 Ufa0 0
Ifa1
Ifa 2
Ifa 0
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
Ufa0 jx0 Ifa0
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。
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11.1 单相接地短路
设系统某处发生a相短路接地，如图11.1所示。
图11.1 a相短路接地示意图
短路点的边界条件为：
Ufa 0 Ifb Ifc 0
将电压用正序、负序、零序分量表示为: Ua Ufa1 Ufa2 Ufa0 0
1 3
Ifa
工程上常采用复合序网的方法进行不对称故
障的计算。
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11.1 单相接地短路
从复合序网图可见:
I&fa1 I&fa2 I&fa0
U&fa ( 0 )
j( x1 x2 x0 )
因此短路点的故障相电流为：
Ifa Ifa1 Ifa2 Ifao
3U&fa ( 0 )
j( x1 x2 x0 )
法。
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第11章 电力系统简单不对称故障的分析和计算
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
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第11章 电力系统简单不对称故障的分析和计算
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：
Ufa1 Ufa0 jx1 Ifa1 Ufa 2 jx2 Ifa 2
Ufa(0) j(x1 x(n) )
类型
x (n)
表示附加电抗，其值
随短路的类型不同而变化
故障相电流可以写为： I f M (n) I fa1
系数为故障相短路电流相对于正序电流分量 的倍数，其值与短路类型有关。
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11.4 正序等效定则的应用
短路类型
f (3)
f (1)
f (2)
I&fa1 I&fa2
I&fa0 0
Ufa1第8页U/共f3a52页
11.2 两相短路
绘制bc两相短路时的复合序网如图所示，
从复合序网可以直接求出正、负序电
流分量为： Ifa1 Ifa2
Ufa (0) j(x1 x2 )
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11.2 两相短路
利用序分量求得b、c相短路时的各相电流为：
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图11.2 a相短路接地复合序网
11.1 单相接地短路
➢ 根据前述方程可以求得故障相电压的序分量 Ufa1 ➢ Ufa2 、Ufa0 。
➢ 依据复合序网及各对称分量间的关系，短路点处 非故障相电压为：
Ufb a2Ufa1 aUfa2 Ufa0
j[(a a2 )x2 (a 1)x0 ]Ifa1
x2 x0 x2 x0
)
Ifa 2
x0 x2 x0
Ifa1
Ifa 0
x2 x2 x0
Ifa1
图11.8
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bc两相短路接地复合序网
11.3 两相短路接地
短路点的各相电流可由序分量合成得：
I&fa 0
I&fb
a 2 I&fa1
aI&fa2
I&fa0
I&fa1 (a 2
x2 ax0 x2 x0
Ifa1 Ifa 2 Ifa0 0 Ufa1 Ufa 2 Ufa0
( 11.15 )
图11.7 bc两相短路接地示意图
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11.3 两相短路接地
满足该边界条件的复合序网如图11.8:
➢ 从复合序网求得非故障相
（a相）电流各序分量:
Ifa1
Ufa (0)
j ( x1
)
I&fc
aI&fa1
a 2 I&fa 2
I&fa0
I&fa1 (a
x2 a2 x0 x2 x0
)
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11.4 正序等效定则的应用
正序等效定则: 是指在简单不对称短路的情况下，短路
点电流的正序分量与在短路点f各相中接入附加电抗
x (n)
而发生三相短路时的电流相等。
n代表短路的
I(fan1)
同理
Ufc aUfa1 a2Ufa2 Ufa0
j[(a2 a)x2 (a2 1)x0 ]I&fa1
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11.2 两相短路
设系统f处发生两相（b、c 相）短路，如图所示。
短路点的边界条件为：
图 bc两相短路示意图
Ifa 0 Ifb Ifc Ufb Ufc
序分量表示的边界条件为：
f (1,1)
表11.1
简单短路的
•
I
fa1
Ifa1
及 , x(n) M (n)
x (n)
Ufa ( 0) jx1
Ufa ( 0) j(x1 x2 x0 )
Ufa ( 0) j(x1 x2 )
0
x2 x0
x2
Ufa (0)
x0 x2
j( x1
x0 x2 x0 x2
)
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