电力系统不对称故障的分析计算

Va 0
Z
0
I a
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，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。
*
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8.1.2 序阻抗的概念
• 阻序抗：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
电力系统不对称故障 的分析计算
电力系统分析 2013
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第8章
电力系统不对称故障的分析计算
1.什么是对称分量法？
2.为什么要引入对称分量法？
•对称分量法
分析过程是什么？
•对称分量法在不如 简对何 单利 不称用 对故对 称障称 故12分 障..分各 如量 进元何析法 行件绘对 分计制的电序算参力中数系的统是怎的应样序用网的？图？ •电力系统元件序析参与计数算及？系统的序网图
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X2 XdXq
• 发电机负序电抗近似估算值 有阻尼绕组 X21.2无2X阻d 尼绕组
• 无确切数值，可取典型值
X21.45Xd
电机类型 电抗
水轮发电机
汽轮发电机 调相机和
有阻尼绕组 无阻尼绕组
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8.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用
➢ 零序网
Ia0Ib0Ic03 Ia0
0 I a 0 ( Z G 0 Z L 0 ) 3 I a 0 Z n V a 0
0 I a 0 ( Z G 0 Z L 0 3 Z n ) V a 0
*
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8.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用
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8.1.2 序阻抗的概念
• 静止的三相电路元件序阻抗
VVba
Vc
Zaa Zab
Zac
Zab Zbb Zbc
Zac Zbc Zcc
IIba
Ic
VabcZIabc
Zsc SZS1
V 12 0SZ 1I1 S2 0Z sI c120称为序阻抗矩阵
*
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8.1.2 序阻抗的概念
• 当元件参数完全对称时 Z a a Z b b Z c c Z sZ a b Z b Z c c a Z m
ZsZm 0
Z sc 0
ZZ
s
m
0 Z 1 0 0
0
0
Z 2
0
0
0 Zs2Zm 0 0 Z0
V120ZscI120
Va1 Va 2
Z 1 Ia1 Z 2 Ia 2
• 零序分量：三相量大小相等，相位一致。
逆时针旋转1200
Fb1 Fb2
a2Fa1, Fc1 aFa2, Fc2
aFa1 a2Fa2
aej120
Fb0 Fc0 Fa0
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8.1.1 对称分量法
• 三相量用三序量表示
Fa Fb
Fa1Fa2 Fa0 Fb1Fb2 Fb0 a2Fa1
Z Z
1 2
Va1 / Ia1 Va 2 / Ia 2
Z 0 Va 0 / Ia 0
*Hale Waihona Puke 电力系统分析 20139
8.1.3 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
Va 0 Vb 0 Vc 0
Ia 0 Ib 0 Ic 0
• 负序旋转磁场与转子旋转方 向相反，因而转子在不同的 位置会遇到不同的磁阻（因 转子不是任意对称的），负 序电抗会发生周期性变化。
• 有阻尼绕组发电机 Xd ~ Xq
• 无阻尼绕组发电机 Xd ~ Xq
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1. 同步发电机的负序电抗 • 实用计算中发电机负序电抗计算
有阻尼绕组 X2 12(Xd无X阻q)尼绕组
I a 1 I b 1 I c 1 I a 1 2 I a 1 I a 1 0
E a I a 1 (Z G 1 Z L 1 ) V a 1
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8.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用
➢ 负序网
0 I a 2 (Z G 2 Z 1)2 V a 2
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8.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用
应 用 叠 加 原 理 进 行 分 解
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8.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用
➢正序网
E a I a 1 ( Z G 1 Z L 1 ) ( I a 1 a 2 I a 1 a I a 1 ) Z n V a 1
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8.1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用
• a相接地的模拟
Va 0 Vb 0 Vc 0
Ia 0 Ib 0 Ic 0
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8.1.3 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
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•简单不对称故障的分析计算
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8.1 对称分量法在不对称短路计算中的应用
8.1.1 对称分量法
正序分量
负序分量
零序分量
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合成
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8.1.1 对称分量法
• 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。
E a I a 1 (Z G 1 Z L 1 ) V a 1 0 I a 2 (Z G 2 Z 1)2 V a 2
0 I a 0 ( Z G 0 Z L 0 3 Z n ) V a 0
E 0
Ia1 Z 1 Ia 2 Z 2
Va1 Va 2
0 Ia 0 Z 0 Va 0
aFa2
Fa0
Fc Fc1Fc2 Fc0 aFa1a2Fa2 Fa0
• 三序量用三相量表示
1 1 1 S 1 a 2 a 1
a a 2 1
FFaa12 Fa0
1 3
1 1 1
a a2 1
a2 a
FFba
1
Fc
F 120SF abc
F ab c S1F 120
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8.2 电力系统各元件序参数和各序网络
➢ 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。
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8.2.1 同步发电机的负序和零序电抗
1. 同步发电机的负序电抗