電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算

1、-作者xxxx-日期xxxx電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算【精品文檔】目錄目錄11 課程設(shè)計(jì)任務(wù)11.1 設(shè)計(jì)題目11.2 設(shè)計(jì)要求11.3 題目要求分析21.3.1 序網(wǎng)絡(luò)的制定及標(biāo)幺值的計(jì)算21.3.2 復(fù)合序網(wǎng)的繪制21.3.3 短路點(diǎn)入地電流及A相電壓有名值的計(jì)算21.3.4發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的各相電流有名值的計(jì)算22 對(duì)稱(chēng)分量法在不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算中的應(yīng)用32.1 不對(duì)稱(chēng)分量的分解32.2 序阻抗的概念42.3 對(duì)稱(chēng)分量法在不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算中的應(yīng)用53 簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路的分析73.1 單相（a相）接地短路73.2 兩相（b相和c相）短路83.3 兩相（b相和c相）短路接地84 電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算解

2、題過(guò)程94.1 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各元件序參數(shù)標(biāo)幺值94.2 制定正、負(fù)、零序網(wǎng)并計(jì)算各序組合電抗及電源組合電勢(shì)104.2.1 系統(tǒng)各序等值網(wǎng)絡(luò)104.2.2 計(jì)算各序組合電抗及電源組合電勢(shì)114.3 計(jì)算短路點(diǎn)的入地電流有名值和A相電壓有名值124.4 計(jì)算短路時(shí)發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的各相電流有名值13總結(jié)15參考文獻(xiàn)16【精品文檔】電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算1 課程設(shè)計(jì)任務(wù)1.1 設(shè)計(jì)題目3、 系統(tǒng)接線如下圖，線路f處發(fā)生金屬性B、C相接地短路。已知各元件參數(shù)為：發(fā)電機(jī)G：SN=60MVA, VN，Xd=0.2, X2，E=11KV；變壓器T-1： SN=60MVA, Vs（%）， KT1=10.5 / 1

3、15kV；變壓器T-2： SN=60MVA, Vs（%）， KT2=115 / 10.5kV；線路L：長(zhǎng)L=90km, X1/km, X01；負(fù)荷LD：SLD=40MVA，X1=1.2, X2。選取基準(zhǔn)功率SB=60MVA， 基準(zhǔn)電壓為平均額定電壓。 1.2 設(shè)計(jì)要求（1） 制定正、負(fù)、零序網(wǎng)，計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各元件序參數(shù)標(biāo)幺值。（2） 計(jì)算各序組合電抗及電源組合電勢(shì)并繪制復(fù)合序網(wǎng)。（3） 計(jì)算短路點(diǎn)的入地電流有名值和A相電壓有名值。（4） 計(jì)算短路時(shí)發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的各相電流有名1.3 題目要求分析1.3.1 序網(wǎng)絡(luò)的制定及標(biāo)幺值的計(jì)算要制定序網(wǎng)絡(luò)圖，必須根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖、中性點(diǎn)接地情況及各序電

4、流的流通情況，在故障點(diǎn)增加電勢(shì)，從故障點(diǎn)開(kāi)始，逐步查明各序電流的流通情況。凡是某一序電流能流通的原件，都應(yīng)當(dāng)包括在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)和等值電路表示。要計(jì)算各元件的標(biāo)幺值，需根據(jù)所選取的基準(zhǔn)功率和基準(zhǔn)電壓，并結(jié)合元件本身的特性。1.3.2 復(fù)合序網(wǎng)的繪制 要繪制復(fù)合序網(wǎng)，首先應(yīng)在各序網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算出各序組合電抗及電源組合電勢(shì)，再利用對(duì)稱(chēng)分量法對(duì)此種不對(duì)稱(chēng)短路進(jìn)行分析，寫(xiě)出各序網(wǎng)絡(luò)故障點(diǎn)的電壓方程式（各元件都只用電抗表示），再根據(jù)不對(duì)稱(chēng)短路的具體邊界條件寫(xiě)出的方程來(lái)求解。1.3.3 短路點(diǎn)入地電流及A相電壓有名值的計(jì)算 要計(jì)算短路點(diǎn)入地電流及電壓有名值，可以在復(fù)合序網(wǎng)中求解。在復(fù)合序網(wǎng)中可以

5、很容易得到某相電流的各序分量，由此可以得出各相電流值，再根據(jù)具體短路情況找出哪相電流為入地電流即可，同時(shí)也可以計(jì)算出各相電壓。 要計(jì)算發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的各相電流有名值，應(yīng)在各序網(wǎng)絡(luò)中求出發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的相電流的序分量，然后就容易求得各相電流有名值了。2 對(duì)稱(chēng)分量法在不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算中的應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量法是分析不對(duì)稱(chēng)故障的常用方法，根據(jù)對(duì)稱(chēng)分量法，一組不對(duì)稱(chēng)的三相量可以分解為正序、負(fù)序和零序三相對(duì)稱(chēng)的三相量。2.1 不對(duì)稱(chēng)分量的分解 在三相電路中，對(duì)于任意一組不對(duì)稱(chēng)的三相相量（電流或電壓），可以分解為三組三相對(duì)稱(chēng)的相量，當(dāng)選擇a相作為基準(zhǔn)相時(shí)，三相相量與其對(duì)稱(chēng)分量之間的關(guān)系（如電流）為 （2-1）式

6、中，運(yùn)算子，且有；分別為a相電流的正序、負(fù)序和零序分量，并且有 （2-2）由上式可以做三相量的三組對(duì)稱(chēng)分量如圖2-1所示。正序分量零序分量負(fù)序分量合成圖2-1 三相量的對(duì)稱(chēng)分量由式（2-1）、（2-2）有 （2-3）電壓的三相相量也與其對(duì)稱(chēng)分量之間的關(guān)系也與電流的一樣。2.2 序阻抗的概念圖2-2 靜止三相電路元件以一個(gè)靜止的三相電路元件為例來(lái)說(shuō)明序阻抗的概念。如圖2-2所示，各相自阻抗分別為；相間互阻抗為。當(dāng)元件通過(guò)三相不對(duì)稱(chēng)的電流時(shí)，元件各相的電壓降為 （2-4）或?qū)憺?（2-5）將三相量換成對(duì)稱(chēng)分量可得 （2-6）式中，稱(chēng)為序阻抗矩陣。當(dāng)元件結(jié)構(gòu)參數(shù)完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，即時(shí) （2-7） 為一對(duì)角

7、線矩陣，將式（2-6）展開(kāi)，得 （2-8） 2.3 對(duì)稱(chēng)分量法在不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算中的應(yīng)用現(xiàn)以圖2-3所示的簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)為例來(lái)說(shuō)明應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量計(jì)算不對(duì)稱(chēng)短路的一般原理。一臺(tái)發(fā)電機(jī)接于空載線路，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)阻抗Zn接地。a相發(fā)生單相接地，使故障點(diǎn)出現(xiàn)了不對(duì)稱(chēng)的情況，有 （2-9） 圖2-3 簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)單相短路由分析可得三相對(duì)稱(chēng)分量圖為 （a）模擬電路圖 （b）正序電路圖 （c）負(fù)序電路圖 （d）零序電路圖從而列出三個(gè)相序的方程如下 （2-10）或?qū)懗?（2-11） 且各序等值網(wǎng)絡(luò)如圖2-4所示 圖2-4 正序（a）、負(fù)序（b）和零序（c）等值網(wǎng)絡(luò)3 簡(jiǎn)單不對(duì)稱(chēng)短路的分析3.1 單相（a相）接地短

8、路單相接地短路是，故障處的三個(gè)邊界條件為：經(jīng)過(guò)整理后得到序量表示的邊界條件為：由邊界條件可得單相短路的復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)如圖3-1圖3-1 單相短路的復(fù)合序網(wǎng) 3.2 兩相（b相和c相）短路b相和c相短路的邊界條件為：經(jīng)過(guò)整理后便得到用序量表示的邊界條件為:由邊界條件可得兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)如圖3-2圖3-2 兩相短路的復(fù)合序網(wǎng) 3.3 兩相（b相和c相）短路接地b相和c相短路接地的邊界條件為：經(jīng)過(guò)整理后得到序量表示的邊界條件為：由邊界條件可得兩相接地短路的復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)如圖3-3圖3-3 兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)4 電力系統(tǒng)不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算解題過(guò)程4.1 計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各元件序參數(shù)標(biāo)幺值設(shè)=60MVA,=。下面求

9、各元件標(biāo)幺值： =/發(fā)電機(jī): = =變壓器,: = = =線路,: = x L90 =0.109; =0.054; 負(fù)荷: = =4.2 制定正、負(fù)、零序網(wǎng)并計(jì)算各序組合電抗及電源組合電勢(shì)4.2.1 系統(tǒng)各序等值網(wǎng)絡(luò)（1） 正序網(wǎng)絡(luò)圖（2） 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)圖（3） 零序網(wǎng)絡(luò)圖4.2.2 計(jì)算各序組合電抗及電源組合電勢(shì)（1） 正序網(wǎng)絡(luò) （2） 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)（3） 零序網(wǎng)絡(luò)所以，復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)如下圖所示4.3 計(jì)算短路點(diǎn)的入地電流有名值和A相電壓有名值 對(duì)于兩相接地短路115KV側(cè)的基準(zhǔn)電流為因此，兩相接地短路時(shí) 短路點(diǎn)入地電流 根據(jù)邊界條件有：則A相電壓有名值：4.4 計(jì)算短路時(shí)發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的各相電流有名

10、值計(jì)算發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的A相電流的正序分量。 計(jì)算發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的A相電流的負(fù)序分量。故發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的A相電流的標(biāo)幺值為此時(shí)基準(zhǔn)電流值為發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的A相電流的有名值為由對(duì)稱(chēng)分量法知，發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的B相電流的標(biāo)幺值為發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的B相電流的有名值為發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的C相電流的標(biāo)幺值為發(fā)電機(jī)側(cè)線路流過(guò)的C相電流的有名值為總結(jié)通過(guò)結(jié)果分析表明，系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，作用于電動(dòng)機(jī)端的電壓可能包含有正、負(fù)、零序分量，使電動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)矩減小。應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量法分析計(jì)算不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)，首先必須做出電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)。為此，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖、中性點(diǎn)接地情況等原始資料，在故障點(diǎn)分別施加各序電勢(shì)，從故障點(diǎn)開(kāi)始，逐步查明各序電流流通情況。凡是某一序電流能流通的元件，都必須包括在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)和等值電路表示。參考文獻(xiàn)1 何仰贊，溫增銀.