电力系统不对称运行分析方法

XG2* 0.16
XG0* 0.06
0.25 0.06
0.45 0.07
0.24 0.08
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7.2同步发电机的各序参数
• 讨论： • 当发电机定子绕组中通过负序基频电流时，
它产生的负序旋转磁场与转子之间有两倍 转速的相对运动，因此，同步发电机的负 序电抗是不等于其正序电抗的。 • 发电机的零序电抗只由定子线圈的等值漏 磁通决定，与发电机内部绕组的结构有关。
7.3 变压器的各序参数和等效电路
• 变压器的零序励磁电抗与变压器的铁芯结构有关，
(a)三个单相组合式 (b)三相四柱式
Xm
(c)三相三柱式 Xm* 0.3～1
Xm
Xm* 0.3～1
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7.3.2 变压器等效电路与外电路的连接
• 变压器的正序、负序等效电路都是直接与 外电路相连接。
负序分量：Ub2 a Ua2 139.8 0o 139.8 V Uc2 a2Ua2 139.8 120 o V
零序分量：Ub0 Uc0 Ua0 25.8 60o V
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7.1.2 对称分量法 在不对称短路计算中的应用
• 电力系统发生不对称短路时，仅在短 路点不对称。——转化为对称
• 当外电路向变压器某侧三相绕组施加零序 电压时，如果能在该侧绕组产生零序电流 ，则等效电路中该侧绕组与外电路接通， 如果不能产生零序电流，则认为变压器该 侧绕组与外电路断开。根据这个原则，只 有中性点接地的星形接法（用YN表示）的 绕组才能与外电路接通。
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7.3.2 变压器等效电路与外电路的连接
7.2同步发电机的各序参数
• 在讨论短路时我们往往采用近似方法，只计 入电抗，如果精确求解要计入电阻时，因为 电阻与频率无关，所以正、负、序等效电路 中的电阻都是相等的。
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7.2同步发电机的各序参数
同步电机类型 汽轮发电机 有阻尼绕组的水轮发电机 无阻尼绕组水轮发电机 调相机和大型同步电机
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7.1.2 对称分量法 在不对称短路计算中的应用
• 根据对称分量法，这一组不对称的电 压源可以分解成正序、负序和零序三 组对称电压源。根据叠加原理，可以 把电力系统看成三部分的叠加。
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=
讨论：
1、分别用
下标1、2、
0表示各序 参数。
+
2、各序电 路特点。
+
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• 任何一组不对称的三个相量（电压或电流 ）总可以分解成为正序、负序和零序三组 （每组三个）相量。
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7.1.1 对称分量法
• 任选一相（这里选a相）电流作为基准相量，
Ia Ia1 Ia2 Ia0
a e j120o
Ib Ib1 Ib2 Ib0 a 2Ia1 aIa2 Ia0
第7章 电力系统不对称运行分析方法
• 对基波分量而言，由于只有故障点发 生不对称故障导致三相阻抗不相等， 电力系统其它各元件的三相阻抗仍保 持相等，针对此特点，可以采用一种 比较简单的对称分量法进行分析。
• 本章重点掌握对称分量法和三序等效 电路的画法。
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7.1 对称分量法及其应用
• 7.1.1 对称分量法
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表7-2 架空电力线路各序电抗的平均值
x1/kmx2 0.4
正、负序
架空电力线路分类 电抗 /km 零序电抗 /km
单回路 无避雷线
x0=3.5x1=1.4
双回路
单回路 有钢质避雷
• Yn/Y/Δ连接的三绕组变压器的等效电路如下 ，注意到实际上变压器的各绕组是通过电磁
耦合的，电路上并不相连，两侧的中性点电
压实际可能并不相等。
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7.4 电力线路的各序参数和等效电路
• 三相电力线路也是静止元件，其正序 和负序参数相等。
• 三相电力线路中流过零序电流时，由 于零序电流大小相同，且相位也相同 ，因此零序电流必须与大地、架空地 线来构成回路，这样架空输电线路的 零序阻抗与电流在大地中的分布有关 ，精确计算是十分困难的。
IIaa21
Ia0
1 3
1 1 1
a a2 1
a2 a
IIba
T-1 IIba
1 Ic
Ic
对不对称的三相电压，也可以用对称分量 法进行分解。
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例7-1
• 设电力系统某点发生a相单相接地故障，现 测得短路点的三相线电压分别为：
Ua 0, Ub 233.1 - 20o V，Uc 233.1 - 220 o V
• 设变压器的至少有一个中性点直接接地， 则变压器零序等效电路与外电路的连接 ：
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7.3.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等效电路
• 当变压器的Yn接法绕组的中性点经阻抗接 地时，若有零序电流流过变压器，则中性 点接地阻抗中将流过三倍的零序电流。
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7.3.3 中性点有接地阻抗时变压器的零序等效电路
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7.3 变压器的各序参数和等效电路
• 7.3.1 普通变压器的各序参数
• 变压器的正序、负序和零序电路具有相同的 形状且和前面给出的等效电路完全一致，
• 注意双绕组变压器的画法略有变化，有
XI+XII=XT ，
短路分析时，略去电阻与电导
(a) 双绕组变压器
(b) 三绕组变压器
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Ic Ia1 Ia2 Ia0 aIa1 a 2Ia2 Ia0
IIba
1 a 2
1 a
1 1
IIaa21
T
IIaa21
Ic a a 2 1Ia0 Ia0
对称分量变换矩阵，用T表示
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7.1.1 对称分量法
• 简写成：
Iabc TI120
• 已知了三个序相量，就可以通过T的逆变换 可求出三个不对称的电流相量
• 试求其三组序电压分量。
• 解：取a相为基准相，
UUaa21
Ua0
1 3
1 1 1
a a2 1
a2
0
113.9 60o
源自文库
a
223.1 - 20o
139.8
-
120
o
1 223.1 - 220 o 25.8 60o
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例7-1
• 求出另二相的各序电压分量
正序分量： Ub1 a2Ua1 113.9 300 o 113.9 - 60oV Uc1 aUa1 113.9 180 o -113.9 V