故障分析-电压向量图

.
14
源自文库
单相接地故障部分序分量的3个接口方程
.
15
单相接地故障的对称分量方程
.
16
单相接地故障的复合序网
根据故障接口方程，可以看出正序、负序、零 序网络在故障接口处的连接关系－复合序网
.
17
利用复合序网求解单相接地故障的序分量
.
18
单相接地故障短路点电流相量图
I a2I a0I a1 I k (1) I aI a1I a2I a03I a1
.
19
单相接地故障短路点电压相量图
U a1E 1jX1I a1j(X2X0)I a1 U a2jX2I a1,U a0jX0I a1 U ba2U a1aU a2U a0j[a(2a)X2(a21)X0]I a1 U caU a1a2U a2U a0j[a(a2)X2(a1)X0]I a1
.
42
解：1. 计算各元件电抗标幺值，绘出各序等值网络。
取基准功率Sd=120MVA, Ud=Uav。 1) 正序网络
X1
0.9 120 120
0.9
X2
0.105 120 60
0.21
1
120
X3 2 ( 0.4105 1152 ) 0.19
2) 负序网络
X1
0.45
120 120
0.45
X2 0.21
.
44
3.计算各种不对称短路的短路电流
➢ 单相接地短路
I(1) a1
X1
Ua
3Ua1
j3
X2 X0 X2 X0
Ia1
.
36
两相短路接地故障故障点电压相量图
非故障相电压、故电障流相：
Ua 3Ua1
j3
X2X0 X2 X0
Ia1
.
37
两相短路接地故障故障点电压电流相量图
.
38
简单不对称故障归一化考虑
三种形式的短路电流正序分量
.
39
.
40
关于基准相的选择说明
.
24
两相短路故障的复合序网
根据故障接口方程，可以看出正序、负序、零 序网络在故障接口处的连接关系－复合序网
.
25
利用复合序网求解两相短路的序分量
.
26
两相短路故障短路点电流相量图
短路电流绝对值：
I( 2) k
Ib
Ic
3Ia1
.
27
两相短路故障短路点电压相量图
各相对地电压：
Ua Ua1 Ua2 Ua0 2Ua1 j2X2Ia1
Ub Uc a2Ua1 aUa2 Ua0
(a2 a)Ua1 Ua1 12Ua
.
28
两相短路故障短路点电流电压相量图
.
29
两相接地故障部分序分量的3个接口方程
一般假定bc相短路接地，a相仍然为特殊相。 故障端口有以下3个方程：
.
30
两相接地故障部分序分量的3个接口方程
.
31
两相接地故障的对称分量方程
I(1.1) k
Ib
Ic
3
1(XX 00 X X22)2Ia1IIaa
2 0
E1
j( X 1 X 2
X 0
X 2 X 0
X 2
X 2 X 0
// X Ia 1
Ia 1
0
)
.
35
两相短路接地故障电压相量图
Ua1
Ua2
Ua0
j
X2 X0 X2 X0
Ia1
非 故 障 相 电 压 、 故 障电相流 ：
从故障口把网络同故障支路隔开，把发生故障 考虑为在故障口向网络注入了故障电流的各序 分量
联立求解各序网络故障口的电压方程和边界条 件方程以得到故障口电流的各序分量
计算网络中的电流和电压分布。
.
3
简单电力系统不对称故障
K点发生 不对称短 路，相当 于在K点 接入一个 三相不对 称的故障 电路。
.
20
单相接地故障短路点电压电流相量图
电压相量图
电流相量图
.
21
两相短路故障部分序分量的3个接口方程
故障部分的正序、负序、零序电压、电流的接 口方程
一般假定bc相短路，a相仍然为特殊相。 故障端口有以下3个方程：
.
22
两相短路故障部分序分量的3个接口方程
.
23
两相短路故障的对称分量方程
电力系统继电保护师资格培训班
电力系统基础理论知识部分
故障分析－电压向量分析
讲解主要内容
短路故障序网边界条件如何列写？ 短路故障正、负和零序网络之间如何连接？ 短路故障故障相与非故障相电压变化？ 非全相故障如何分析？ 复故障如何分析？ 有过渡电阻对电压变化的影响？
.
2
对称分量法求解基本方法
X3 0.19
.
43
3) 零序网络
X2 0.21
X3 30.19 0.57
X4
0.105120 60
0.21
2. 化简网络，求各序网络对短路点的组合电抗
X 1X 1X 2X 30 .90 .2 1 0 .1 9 1 .3 X 2X 1X 2X 30 .4 5 0 .2 1 0 .1 9 0 .85 X 0(X 2X 3)//X 4(0 .2 1 0 .5)7 /0 /.2 1 0 .165
.
4
故障示意图
.
5
故障后故障点电量特点
.
6
故障全网络
.
7
基于序量的故障全网络
.
8
正序网络
.
9
负序网络
.
10
零序网络
.
11
边界条件问题的提出
.
12
从故障部分找另3个方程
.
13
单相接地故障部分序分量的3个接口方程
在故障分析中一般假定a相接地，称a相为特殊 相。
故障端口有以下3个方程：(边界条件）
一般采用特殊相作为基准相
特殊相：从是否直接发生故障的角度来讲，即 是指故障处与另两相情况不同的那一相。
如果故障涉及一相，则故障相就是特殊相。 如果故障涉及两相，则非故障相为特殊相。
以特殊相为基准做出的复合序网最简单。
.
41
电力系统不对称短路计算算例
试计算下图所示电力系统k点发生不对称短路时的短路电流。 发电机 UN=10.5kV, SN=120MVA, E=1.67, X1=0.9, X2=0.45 变压器T1 SN=60MVA，Uk(%)=10.5; T2 SN=60MVA, Uk(%)=10.5 线路L1=105km（双回路），X1=0.4Ω/km（每回路），X0=3X1 负荷LD 40MVA， X1=1.2，X2=0.35（负荷可略去不计）
.
32
两相短路接地故障的复合序网
根据故障接口方程，可以看出正序、负序、零 序网络在故障接口处的连接关系－复合序网
.
33
利用复合序网求解两相接地故障短路电流序分量
.
34
两相直接短路接地故障电流相量图
Ib a2Ia1aIa2Ia0 a2
X2 a X0 X2 X0
Ia1
短 Ic a路 Ia1电 a2Ia2流 Ia0的 a绝 XX22对 aX 2X值 00I ： a1 Ia 1