7.3電力系統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò)

1、7.3 電力系統(tǒng)的序網(wǎng)絡(luò)正確制訂電力系統(tǒng)的各序等值網(wǎng)絡(luò)，是不對稱短路計算的重要環(huán)節(jié)。應(yīng)用對稱分量法分析計算不對稱故障時，首先必須作出電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)。為此，應(yīng)根據(jù)電力系統(tǒng)的接線圖、中性點接地情況等原始資料，在故障點分別施加各序電勢，從故障點出發(fā)，逐步畫出各序電流流通的序網(wǎng)絡(luò)。需要注意的是，凡是某一序電流能夠流通的元件，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。根據(jù)以上原則，結(jié)合圖7-25來說明各序網(wǎng)絡(luò)的制訂。圖7-25 正、負序網(wǎng)絡(luò)的制訂(a) 電力系統(tǒng)接線圖；(b) 正序網(wǎng)絡(luò)及簡化網(wǎng)絡(luò)；(c) 負序網(wǎng)絡(luò)及簡化網(wǎng)絡(luò)1.正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)與三相短路時的等值網(wǎng)絡(luò)基本相同，但須在短路點

2、引入代替故障條件的正序電勢，即短路點的電壓不為零而等于。所有的同步發(fā)電機和調(diào)相機，以及用等值電源表示的綜合負荷，都是正序網(wǎng)絡(luò)的電源(一般用次暫態(tài)或暫態(tài)參數(shù)表示)。除中性點接地阻抗、空載線路(不計導(dǎo)納時)以及空載變壓器(不計勵磁電流時)外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中，并用正序參數(shù)和等值電路表示。圖7-25(b)是圖7-25(a)所示系統(tǒng)在點發(fā)生不對稱短路時的正序網(wǎng)絡(luò)，圖中不包括空載線路、空載變壓器以及變壓器的側(cè)電抗及其中性點接地電抗。從故障端口看正序網(wǎng)絡(luò)，它是一個有源網(wǎng)絡(luò)，可以簡化為戴維南等值電路。2.負序網(wǎng)絡(luò)負序電流流通情況和正序電流的相同，因此，同一電力系統(tǒng)的負序網(wǎng)絡(luò)與正序網(wǎng)絡(luò)基本相

3、同，但是所有電源的負序電勢為零，在短路點須引入代替故障條件的負序電勢，各元件的電抗應(yīng)為負序電抗，如圖7-25(c)所示。即只須把正序網(wǎng)絡(luò)中的電源電勢短接并在短路點施加負序電壓，各元件用負序電抗表示，就得到了負序網(wǎng)絡(luò)。從故障端口看負序網(wǎng)絡(luò)，它是一個無源網(wǎng)絡(luò)，也可以簡化為戴維南等值電路。3.零序網(wǎng)絡(luò)發(fā)生接地短路后，有無零序網(wǎng)絡(luò)和零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)決定于網(wǎng)絡(luò)中零序電流的流通情況，而零序電流的流通情況與短路點的位置和變壓器繞組的接線方式以及中性點是否接地有關(guān)。因此，零序網(wǎng)絡(luò)與正、負序網(wǎng)絡(luò)不同。零序網(wǎng)絡(luò)中，電源無零序電勢而被短接，短路點的零序電壓為，各元件用零序電抗表示。在不對稱短路點施加代表故障邊界條件的

4、零序電勢時，由于三相零序電流的大小及相位相同，它們必須經(jīng)大地或架空地線(電纜包護層等)才能構(gòu)成通路，因此零序電流的流通與網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)，特別是變壓器的接線方式及中性點的接地方式有關(guān)。圖7-26(a)畫出了圖7-25(a)所示系統(tǒng)在點發(fā)生不對稱接地短路時的三線零序電流回路圖，圖中箭頭表示零序電流流通的方向。由圖可見，由于三相零序電流大小相等、方向相同，它們必須經(jīng)大地才能形成回路。因此，系統(tǒng)中至少要有兩個接地點，方能形成零序電流的通路，如圖中的回路和回路；此外，空載線路和空載變壓器也可能有零序電流流通，如圖中的變壓器及其相連線路就有零序電流通路。圖7-26(b)是相應(yīng)的零序網(wǎng)絡(luò)。比較正(負)序和零序網(wǎng)

5、絡(luò)可以看到，雖然發(fā)電機、和變壓器均包含在正（負）序網(wǎng)絡(luò)中，但因靠近發(fā)電機的變壓器繞組均為接線且的中性點未接地，不能流通零序電流，所以這些元件均不包括在零序網(wǎng)絡(luò)中。相反，線路和變壓器因為空載不能流通正(負)電流而不包括在正(負)序網(wǎng)絡(luò)中，但由于中性點經(jīng)電抗接地，的中性點接地而能夠流通零序電流，所以它們包括在零序網(wǎng)絡(luò)中。同樣，從故障端口看零序網(wǎng)絡(luò)，它是一個無源網(wǎng)絡(luò)，也可以簡化為戴維南等值電路。圖7-26 零序網(wǎng)絡(luò)的制訂(a) 零序網(wǎng)絡(luò)回路圖；(b) 零序網(wǎng)絡(luò)及簡化網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)與短路點的位置密切相關(guān)。如圖7-25(a)所示系統(tǒng)中，在點無論發(fā)生何種短路，由于全網(wǎng)無零序電流通路，故無零序網(wǎng)絡(luò)。又如

6、在點短路，零序網(wǎng)絡(luò)僅由發(fā)電機的零序電抗組成。正確制訂已知系統(tǒng)的零序網(wǎng)絡(luò)并不困難。一般的方法是：從短路點著手，在短路點與地間接入零序電勢，然后從短路點出發(fā)，由近及遠地觀察與短路點連接的所有支路中零序電流流通的路徑，把有零序電流流通的元件的零序阻抗按系統(tǒng)接線順序連接起來，沒有零序電流流通的元件不反映在零序網(wǎng)中，這樣就得到了該系統(tǒng)的零序等值網(wǎng)絡(luò)。正確制訂零序網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵是注意變壓器繞組的接線方式和中性點的接地情況。當變壓器的中性點經(jīng)電抗接地時，在以一相表示的零序等值網(wǎng)絡(luò)中，該電抗應(yīng)與變壓器同側(cè)繞組的電抗相串聯(lián)，并以表示之。例7-1 試制訂圖7-27(a)所示系統(tǒng)在點發(fā)生不對稱接地短路時的各序網(wǎng)絡(luò)。圖7-27 例4-4(a) 系統(tǒng)圖；(b) 正序網(wǎng)絡(luò)； (c) 負序網(wǎng)絡(luò)； (d) 零序網(wǎng)絡(luò)其正序網(wǎng)絡(luò)、負序