您的位置：360文档中心› 第7章 电力系统各元件序阻抗和等值电路

第7章 电力系统各元件序阻抗和等值电路

合集下载

电力系统各元件序阻抗和等值电路

电力系统各元件序阻抗和等值电路

PPT文档演模板
电力系统各元件序阻抗和等值电路
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用
a相接地的模拟
PPT文档演模板
电力系统各元件序阻抗和等值电路
•
三、对称分量法在不对称短路计算中的应用
将 不 对 称 部 分 用 三 序 分 量 表 示
PPT文档演模板
电力系统各元件序阻抗和等值电路
•
应 用 叠 加 原 理 进 行 分 解
三、变压器的零序电抗及其等值电路
普通变压器的零序阻抗及其等值电路 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心结构相关。
PPT文档演模板
电力系统各元件序阻抗和等值电路
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
PPT文档演模板
电力系统各元件序阻抗和等值电路
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。 a相发生单相接地
电力系统各元件序阻抗和等值电路
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 • 中性点经路阻抗接地的YN绕组中，当通过零序电流时，中性点 接地阻抗上将流过三倍零序电流，并产生相应的电压降，使中性 点与地有不同电位。因此，在单相零序等值电路中，应将中性点 阻抗增大为三倍，并与该侧绕组漏抗相串联。如图所示。

电力系统元件的各序参数和等值电路

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。

零序网络

零序网络
2011-4-20
电力系统分析
第七章 电力系统各元件序阻抗
2
※同一电压等级，有无共同接地点——有无零序电流流 过 有共同接地点——有零序电流流过
无共同接地点——无零序电流流过
2011-4-20
电力系统分析
第七章 电力系统各元件序阻抗
3
三、零序网络 特点 1. 发电机无零序电势。 2. 在不对称故障点加等值零序电压源，由它提供零序电流。 3. 零序电流不流过电动机等负荷，不需要建立零序电路。 4. 零序电流流通经过的元件才在零序网络中计入其零序电 抗（注意变压器中性点的工作方式）。 5. 正确处理中性点接地电抗xn，单相零序网中，应接3xn， 然后将变压器中等值电路中，零电位点和00连接起来。
无源网络
2011-4-20
电力系统分析

第七章 电力系统各元件序阻抗
4
习题：
三相四柱式
2011-4-20
电力系统分析
Ⅱ Ⅰ
第七章 电力系统各元件序阻抗
ⅡⅠ
5
零序
＋ －
2011-4-20
Ⅱ Ⅰ
ⅡⅠ
& Va ( 0)
电力系统分析
第七章 电力系统各元件序阻抗
6
2011-4-20
电力系统分析
第七章 电力系统各元件序阻抗
7
7-5
x15 x1(1) x23 x4 x16 x9 x10 x56 E1 x7(1) Va(1) x8(1) E2 o1 f1
x14 x13 x12 x11
2011-4-20
电力系统分析
第七章 电力系统各元件序阻抗
8
2011-4-20
电力系统分析
第七章 电力系统各元件序阻抗

电力系统分析(上) 2019随堂练习

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（）。

不对称故障分析

不对称故障分析

x0 = ∞
1. YN, d 接线变压器
x II x m 0 x0 = xΙ + x II + x m 0
YN， YN，d接线变压器零序等值电路
2. YN, y 接线变压器
x 0 = x Ι + x m0
YN， YN，y接线变压器零序等值电路
3. YN ，yn 接线变压器 如果二次侧除接地的中性点外，没有其它接地点， 如果二次侧除接地的中性点外，没有其它接地点，此时零 相同。 序电抗的计算与 Y N , y 相同。 如果二次侧另外有一个接地点
7.5.2 三绕组变压器的零序电抗
• 可以忽略其零 序励磁电抗 xm0
1. YN, d, y 接线变压器
x0 = xI + xII = xΙ−ΙΙ
7.5.2 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， 如没有另一接地点，变压器的零序电抗与 YN , d , y 相同
7.3
同步发电机的负序和零序电抗
x
0
在工程计算中，同步发电机零序电抗的变化范围为： 在工程计算中 ， 同步发电机零序电抗的变化范围为 ：
′ = ( 0 . 15 ～ 0 . 6 ） x d′
如果发电机中性点不接地，不能构成零序电流的通路， 如果发电机中性点不接地，不能构成零序电流的通路，此时 其零序电抗为无限大。 其零序电抗为无限大。 同步发电机的负序电抗一般由制造厂提供，也可按下式估算： 同步发电机的负序电抗一般由制造厂提供，也可按下式估算： 汽轮发电机及有阻尼绕组的水轮发电机： 汽轮发电机及有阻尼绕组的水轮发电机： ′ ′ x d′ + x q′ ′ x2 = ≈ (1～1 .22） x d′ 2 无阻尼绕组的水轮发电机： 无阻尼绕组的水轮发电机：

电力系统各元件序阻抗和等值电路

电力系统各元件序阻抗和等值电路

电压分别为
•
Vn
•
,VI (0)
•
,VII (0)
，绕组端点对中性点电压为
•
•
VIn ,VIIn
，于是有：
•
•
•
VI (0) VIn Vn ,
•
•
•
VII (0) VIIn Vn
•
I I(0)
I
II
III
•
I II (0)
Xn
•
•
I I 3( )
I (0)
II (0)
•
I I (0) jx'I
•+ I
三.变压器零序等值电路及参数
3.中性点有接地阻抗时变压器的零序等值电路
中性点经阻抗接地的YN绕组中，当通过零序电流时，中性点 接地阻抗上将流过三倍零序电流，并产生相应的电压降，使中性点 与地有不同电位。因此，在单相零序等值电路中，应将中性点阻抗 增大为三倍，并与该侧绕组漏抗相串联。如下图所示。
•
•
•
U A + zG zL
•
U A + zG zL
序分量分解.ppt
•
UB
+
•
UB
+
•
UC
+
•
UC
+
+ + +
Zn
Zn
•
V fa
•
V fb
•
V fc
一 .对称分量法在不对称故障 中的应用
3.对称分量法在不对称短路计算中的应用
根据各序等值网络，可以列出各序的回路方程如下：
•
•
•
•
•

【国家电网 系统】7 电力系统各元件序阻抗和等值电路

【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

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

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
（7-7）
可见，a、b、c相的正序阻抗为：
（7-8）
由式（7-8）可知，正序阻抗在三相中是相同的。由于正序电压和电流时正常对称状态下的三相电压和电流，所以正序阻抗就是电路在正常对称运行状态下的一相等值阻抗。
如在这个电路上施加负序电压，则电路中将流过负序相电流，且中性线电流为零。此时，相电压与相电流之比叫做该电路的负序阻抗。和推导上述正序阻抗的过程相似，可得各相的负序阻抗为：
（7-9）
对于无阻抗绕组凸极机，取为Xd’和Xd的几何平均值，即
（7-10）
在近似计算中，对于汽轮发电机及有阻尼绕组的水轮发电机，也可采用X2=1.22Xd’’。对于没有阻尼绕组的水轮发电机，可采用X2=1.45Xd’’。
如果对于同步发电机的参数缺乏了解，其负序电抗也可按表7-2取值。
表7-2同步电机的负序电抗X2和零序电抗X0
表7-1同步发电机的负序电抗X2
短路种类
负序电抗
两相短路
单相接地短路
两相接地短路
表7-1中X0为同步发电机的零序电抗。由表7-1可见，若Xd’’=Xq’’，则负序电抗X2=Xd’’,与同步发电机的短路种类无关。当同步发电机经外电抗X短路时，表中所有Xd’’、Xq’’、X0都应以Xd’’+X,Xq’’+X,X0+X代替。此时同步发电机转子纵横间不对称的影响将被削弱。当纵横轴向的电抗接近相等时，表中三个公式的计算结果差别很小。电力系统短路一般发生在电力线路上，所以在短路电流计算中，同步发电机本身的负序电抗，可以当做短路种类无关，并取Xd’’和Xq’’的算述平均值，即
第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
三相短路为对称短路，短路电流交流分量三相是对称的。在对称三相系统中，三相阻抗相同，三相电压和电流的有效值相等。因此对于对称三相系统三相短路的根系与计算，可只分析和计算其中一相。

电力系统的元件序参数及等值电路

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

第七章 电力系统短路计算

第七章 电力系统短路计算

U a0

Z
0
Ia0

Z1 0 0
Zs
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ


0
Z2
0

0 0 Z0
ΔU abc ZIabc
上式表明，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，当电路通以某序对称分量的 电流时，只产生同一序对称分量的电压降。反之，当电路 施加某序对称分量的电压时，电路也只产生同一序对称分 量的电流。这样，便可以对正序、负序、零序分量分别进 行计算，再应用式(7-49)求出三相相量。
上述有三个方程式，六个未知数，必须补
充三个方程，如何补充？
—— 短路的边界条件
单相（a相）接地短路故障的边界条件为Ua
= 0，Ib=0和Ic=0，即
U a U a1 U a2 U a0 0 Ib Ib1 Ib2 Ib0 a 2 Ia1
aIa2

为了消除三次谐波磁通的影响，使变压器的电动势接近正弦波 ，一般总有一个绕组是连成三角形的，以提供三次谐波电流的
通路。
（2）通常的接线形式为： YN,d，y(Y0/△/Y)；
YN，d，yn(Y0/△/Y0)
和YN，d，d(Y0/△/△)。
（3）等值电路
忽略励磁电流后，它们的如下图所示
图7-31 三绕组变压器零序等值电路 (a)YN,d,y连接；(b)YN,d,yn连接；(c)YN,d,d连接
相绕组中将感应零序电动势。此时，变压器也相当于 空载，其零序电抗与YN，y接线的变压器相同。
图7-29 YN,yn接线变压器零序等值电路 (a)零序电流的流通；(b)零序等值电路
(4)星形侧中性点经阻抗zn接地的情况

电力系统各元件的序阻抗和等值电路

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

第七章电力系统各元件的序阻抗和等值电路演示文稿

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)

电力系统分析基础(第七章)(2)

电力系统分析基础(第七章)(2)

// x0 // x0 x0 xd xq 2 2 2
2
不同状态，值不同 不同形式的值差别不大，随外电路电抗的值增大而减少 实用计算中取
x
// d
// / 2 xq
3、同步发电机的零序电抗 定子绕组的零序电流只产生定子绕组的漏磁通 // 零序电抗的变化范围为： x 0 0.15~ 0.6xd 发电机中性点通常不接地， x 0
结束
四、短路点在线路上任意处的计算公式
j f lzjk (1-l)zjk k
增加一节点，矩阵增加一阶
Zfi（＝Zif）
由Zfi的定义：i点注入单位电流，其余节点注入均 为零时，f点对地电压即为Zfi
Z ji Z ki lz jk (1 l ) Z ji l Z ki Z fi U F U j I jk lz jk Z ji z jk
Z (2)
负序等值电路：
Ia ( 2)
a ( 2) U
Z (0)
Ia ( 0)
零序等值电路：
a (0) U
a ( 0) a ( 0 ) U Z (0) I
三、如何计算不对称故障序分量
a 0 U b 0 I 六个序分量，三个等值电路，还需三个式子（边界条件） c 0 I
各序分量是独立的,分序计算
各序分量是对称的,分析一相
二、各序等值电路
对如图所示的简单系统单相接地故障：
K
（1）
Z (1)
正序等值电路：
a E
Ia (1)
a (1) U
a (1) a Z (1) I a (1) U E a ( 2) a ( 2 ) U Z ( 2) I

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

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。

电力系统各元件的序阻抗和等值电路的应用

电力系统各元件的序阻抗和等值电路的应用

本章提示 对称分量法； 对称分量法在电力系统不对称故障分析中的应
用； 发电机和异步电动机的负序和零序电抗； 变压器、输电线及电缆的零序电抗； 电力系统序网络的绘制方法。
10.1 对称分量法
当系统发生不对称故障时，在故障点处的三相阻 抗将不对称；常用对称分量法分析此类电路。
对称分量法： 就是将一组不对称
的三相相量分解为三组 对称的三相相量，或者 将三组对称的三相相量 合成为一组不对称的三 相相量的方法。
10.1 对称分量法
➢ 图中相量Fa1 Fb、1 Fc1、 幅值相等，相位彼
此1互20差
，且a超前b，b超前c，称为正
➢ 序图分中量相。量 Fa 2 、Fb 2 、Fc 2 幅值相等，相位关系与
正序相反，称为负序分量。
与正序分量电流相对应的电抗为正序电抗。 加在发电机端的负序电压基频分量与流入定子绕组的负序电流基频 分量的比值，作为计算短路时的发电机负序电抗。 加在发电机端的零序电压基频分量与流入定子绕组的零序电流基频 分量的比值，定义为发电机的零序电抗。
10.3 同步发电机的负序和零序电抗
在工程计算中，同步发电机零序电抗的变化范围为：
➢ 图中相量 Fa 0、Fb 0 、Fc 0 幅值和相位均相同，称 为零序分量。
将三组对称的各序 相量进行合成，得到 一组不对称的相量
Fa Fb Fc
FFab
Fa1 Fb1
Fa2 Fb2
Fa0 Fb0
Fc
Fc1
Fc2
Fc0
（10.1）
10.1 对称分量法
10.1 对称分量法
将一组不对称相量用a相的各序分量表示：
电力系统各元件的序阻抗 和等值电路的应用
本章提示

7-3 电力系统元件的序阻抗和等值网络(2015-12 ) (1)

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

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
  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)。

(1)
Z
Z
ff (
ff (1)
2)
Vfa(1) Vfa ( 2)

0 Ifa(0)Z ff (0) Vfa(0)

7.2 同步发电机的负序和零序电抗
• 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。
负序网
0 Ifa(2) (ZG(2) ZL(2) ) Vfa(2)
零序网
Ifa(0) Ifb(0) Ifc(0) 3Ifa(0)
0 Ifa(0) (ZG(0) ZL(0) ) 3Ifa(0)zn Vfa(0) 0 Ifa(0) (ZG(0) ZL(0) 3Zn ) Vfa(0)
Z sc SZS 1 称为序阻抗矩阵
• 当元件结构参数完全对称时 zaa zbb zcc zs zab zbc zca zm
Zs Zm 0
Z sc


0
Zs Zm
0 0


Z0(1)
0 Z(2)
0
0

0
0
Zs 2Zm 0 0 Z(0)
• 零序分量：三相量大小相等，相位一致。
逆时针旋转1200
Ib(1) Ib(2)

a2 Ia(1) , Ic(1) aIa(2) , Ic(2)

aIa(1) a2 Ia(2)

Ib(0) Ic(0) Ia(0)

a e j120
三序量用三相量表示
第七章 电力系统各元件序阻抗和等 值电路
7.1 对称分量法在不对称短路电流计算中的应用
对称分量法是计算不对称故障的常用方法 一组不对称三相量可以分解为三组对称三向量 电力系统各元件在不同序参别对称分量作用下呈现不
同特性 电网序参数及等值电路
一、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, 可以分解为三组三相对称的相量。

Ia(1) Ia(2)

Ia(0)


1 3
1 1 1
a a2 1
a2 a


Ia Ib

1


Ic

三相量用三序量表示
I120 SIabc
1 S 1 a 2
1 a
1 1
a a 2 1
Ea Ifa(1) (ZG(1) ZL(1) ) (Ifa(1) a2Ifa(1) aIfa(1) )zn Vfa(1)
Ia(1) Ib(1) Ic(1)
Ia(1) 2 Ia(1) Ia(1)
0
Ea Ifa(1) (ZG(1) ZL(1) ) Vfa(1)
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。
• a相发生单相接地短路
Vfa 0 Vfb 0 Vfc 0
Ifa 0 Ifb 0 Ifc 0
• a相接地的模拟
Vfa 0 Vfb 0 Vfc 0
Ifa 0 Ifb 0 Ifc 0
V120 Zsc I120
Va(1) Va(2)

Z(1) Ia(1) Z(2) Ia(2)

Va(0)

Z(0) Ia(0)

结论：在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独
立性，通以某序对称分量电流时，只产生同一序列对称分量
电压。因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。
• 静止的三相电路元件序阻抗
VVba


Z aa Z ab
Z ab Zbb
Z ac Zbc


Ia Ib

Vc

Z ac
Zbc
Zcc


Ic

Vabc ZI abc
V120 SZS 1 I120 Z sc I120
Iabc S 1I120
Ia Ib

Ia1 Ib1
Ia 2 Ib2
Ia0 Ib0

a 2 Ia1

aIa2


Ia
0

Ic

Ic1

Ic2

Ic0

aIa1

a 2 Ia 2

Ia0

正序分量
负序分量
零序分量
合成
二 序阻抗的概念
人
为
接
入
一
组
三
相
不
对
称
电
电势源与不对称电压大小相等，方向相反
势
将阻抗不对称表示为电压电流不对称，系统其余部分保 源
持为三相阻抗对称，应用对称分量法
Байду номын сангаас
将 不 对 称 部 分 用 三 序 分 量 表 示
应 用 叠 加 原 理 进 行 分 解
正序网 Ea Ifa(1) (ZG(1) ZL(1) ) (Ifa(1) Ifb(1) Ifc(1) )zn Vfa(1)
• 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
Z (1) Z(2)

Va(1)/ Ia(1) Va(2)/ Ia(2)

Z(0)

Va (0) /
Ia(0)

电力系统每个元件的正、负、零序阻抗可能相同，也可能不同
Ea Ifa(1) (ZG(1) ZL(1) ) Vfa(1) 0 Ifa(2) (ZG(2) ZL(2) ) Vfa(2) 0 Ifa(0) (ZG(0) ZL(0) 3Zn ) Vfa(0)
E e q 0
Ifa I fa ( 2)
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:
a e j120 a2 e j240 1 a a2 0
• 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。
相关文档
最新文档