電力系統(tǒng)分析第七章新ppt課件

1、電力系統(tǒng)分析第七章 電力系統(tǒng)不對稱缺點的分析和計算7.1 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用運用7.4 7.4 缺點處短路電流和電壓的計算缺點處短路電流和電壓的計算7.5 7.5 不對稱缺點時電網(wǎng)中電流、電壓的分不對稱缺點時電網(wǎng)中電流、電壓的分布布7.6 7.6 非全相運轉(zhuǎn)的分析與計算非全相運轉(zhuǎn)的分析與計算7.3 7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定7.2 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路第七章 電力系統(tǒng)不對稱缺點的分析和計算 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用 當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對

2、稱短路缺點時，可采當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路缺點時，可采用對稱分量法，將三相系統(tǒng)的電氣量分解為正用對稱分量法，將三相系統(tǒng)的電氣量分解為正序、負序和零序三組對稱分量，仍用單相等值序、負序和零序三組對稱分量，仍用單相等值電路求解，然后運用疊加原理求解三相系統(tǒng)不電路求解，然后運用疊加原理求解三相系統(tǒng)不對稱的電氣量。對稱的電氣量。 不對稱短路計算根本思緒：不對稱短路計算根本思緒：一、對稱分量法根本原理一、對稱分量法根本原理 正序分量：正序分量：a、b、c 三相相量幅值相等而相位順時針相差三相相量幅值相等而相位順時針相差 120，與系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)相序一樣，記為，與系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)相序一樣，記為 ；，a1b1c1

3、FFF1 1、三序分量與合成相量：、三序分量與合成相量：b. 負序分量：負序分量：a、b、c 三相相量幅值相等而相位逆時針相差三相相量幅值相等而相位逆時針相差 120，與系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)相序相反，記為，與系統(tǒng)正常運轉(zhuǎn)相序相反，記為 ；，a2b2c2FFFc. 零序分量：零序分量： a、b、c 三相相量幅值、相位均相等，記為三相相量幅值、相位均相等，記為 ；，a0b0c0FFFd. 合成相量：合成相量：a、b、c 三相由各自對應(yīng)的正序分量、負序分三相由各自對應(yīng)的正序分量、負序分 量和零序分量元素合成，記為量和零序分量元素合成，記為 。， ，abcFFF 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用

4、 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用 a. a.正序分量正序分量 b. b.負序分量負序分量 c. c.零序分量零序分量 d. d.合成合成 相量相量oj120 = e，2b1a1c1a12b2a2c2a2b0c0a0F= F F = FF= F F= FF= F= F引入運算符號：引入運算符號： 各相三序?qū)ΨQ分量之間數(shù)學(xué)關(guān)系為：各相三序?qū)ΨQ分量之間數(shù)學(xué)關(guān)系為： 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用合成相量為：合成相量為：aa1a2a02bb1b2b0a1a2a02cc1c2c0a1a2a0F = F + F + FF = F + F + F= F +F + FF = F

5、 + F + F= F + F + F2 2、合成相量和三序?qū)ΨQ分量之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系、合成相量和三序?qū)ΨQ分量之間的相互轉(zhuǎn)換關(guān)系 2aa1a1a22ba2a2b2ca0a0cF111FF1F1F= 1FF=1F3F1FF111F-1PSSPF =T FF =TF簡寫為：簡寫為： 恣意三個不對稱的相量恣意三個不對稱的相量 可以獨一地分解為三相可以獨一地分解為三相 對稱相量。對稱相量。 ， ，abcFFF 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用二、對稱分量法在不對稱缺點分析中的運用二、對稱分量法在不對稱缺點分析中的運用1 1、不對稱電壓、電流的分解：電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱缺點時，除、不對稱電壓

6、、電流的分解：電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱缺點時，除 缺點點外三相系統(tǒng)中元件參數(shù)都是對稱的，但三相電壓、電缺點點外三相系統(tǒng)中元件參數(shù)都是對稱的，但三相電壓、電 流等運轉(zhuǎn)參量的基頻分量會變成不對稱的相量。流等運轉(zhuǎn)參量的基頻分量會變成不對稱的相量。根據(jù)對稱分量法的根本原理，三相不對稱電壓、電流相量可根據(jù)對稱分量法的根本原理，三相不對稱電壓、電流相量可獨一地分解為對稱分量方式：獨一地分解為對稱分量方式： 2a1a2a2bb1c1b2c2b0c0a0cU1U1U=1UU,U ;U,U;U,U3U111U2a1a2a2bb1c1b2c2b0c0a0cI1I1I=1II ,I ;I,I ;I,I3I111I 7.1

7、 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用例題例題71：如下圖簡單電路中，假設(shè)將如下圖簡單電路中，假設(shè)將b相斷開，流過相斷開，流過a、c兩相兩相的電流為的電流為10A，試以，試以a相為參考相量，計算線電流的相為參考相量，計算線電流的對稱分量。對稱分量。 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用oaboaI = 100 A I = 0A I = 10180 A2a1a2a2ba0cI1I1I=1I3I111I解：三相不對稱線電流為：解：三相不對稱線電流為：由式由式可得可得a相線電流的各序分量為：相線電流的各序分量為： oa1I=5.774 30 A oa2I=5.77430 A a0I= 0

8、A oa0abc11I=(I + I + I )=(10 0 +0+10180 )= 0A 332a2abcooo1I=(I + I +I )31 =(10 0 +0+10 180 +120 )=5j2.887 =5.77430 A3 2a1abcooo1I=(I +I + I )31 =(10 0 +0+10180 + 240 )= 5+ j2.887 = 5.77430 A 3 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用a相線電流的各序分量為：相線電流的各序分量為： oa1I=5.774 30 A oa2I=5.77430 A a0I= 0A b、c相線電流的各序分量：相線電流的各序分

9、量：ob1oc1I= 5.77490 A I= 5.774 150 Aob2oc2I= 5.77490 A I= 5.774210 Ab0c0I= 0AI= 0A 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用 零序電流的通路：零序電流的通路： 只需中性點接地的星型只需中性點接地的星型YN接法或經(jīng)消弧線圈接地的星接法或經(jīng)消弧線圈接地的星 型型YN接法才可以為零序電流提供通路；即零序電流必接法才可以為零序電流提供通路；即零序電流必 須以中性線作為通路。須以中性線作為通路。 nabca0I = I + I + I0 = 3I 形接法或形接法或Y Y形不接地接法中，形不接地接法中，三相線電流之和為三

10、相線電流之和為0 0。 零序電流在零序電流在形接法中形接法中 如何流通？如何流通？ 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用 2 2、序阻抗的概念：、序阻抗的概念：阻抗參數(shù)是對稱的，即：阻抗參數(shù)是對稱的，即：aabbccsabbcacmZ= Z = Z = Z Z = Z = Z = Z三相不對稱電流會產(chǎn)生三相不對稱壓降：三相不對稱電流會產(chǎn)生三相不對稱壓降： aaaaabacsmmababbbbcbmsmbacbcccmmscccVIZZZZZZIV= ZZZ I= ZZZIZZZZZZIVI-1abcabc120120sc120V= Z IV= SZS I= ZI序阻抗矩陣序阻抗矩陣

11、7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用a1sma11a1a2sma22a2sma00a0a0VZZ00IZ00IV=0ZZ0I0Z0I00Z2ZI00ZIV-1abcabc120120sc120V= Z IV= SZS I= ZIa11a1a22a2a00a0V= Z IV= Z IV= Z I同理：同理：b，c 相三序壓降和三序電流相三序壓降和三序電流之間也存在類似的數(shù)學(xué)關(guān)系。之間也存在類似的數(shù)學(xué)關(guān)系。 結(jié)論：各序?qū)ΨQ分量具有獨立性，因此，可以對正序、負結(jié)論：各序?qū)ΨQ分量具有獨立性，因此，可以對正序、負 序、零序分量分別進展計算，只分析一相情況即可。序、零序分量分別進展計算，只分析一

12、相情況即可。 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用關(guān)于序阻抗的闡明：關(guān)于序阻抗的闡明： 對于靜止的元件，如線路、變壓器等，其正序、負序阻對于靜止的元件，如線路、變壓器等，其正序、負序阻 抗總是相等的，由于改動相序并不改動相間的互感；抗總是相等的，由于改動相序并不改動相間的互感； 對于旋轉(zhuǎn)的元件，如發(fā)電機、調(diào)相機、電動機等，其正、對于旋轉(zhuǎn)的元件，如發(fā)電機、調(diào)相機、電動機等，其正、 負序阻抗普通是不相等的；負序阻抗普通是不相等的； 無論是靜止元件還是旋轉(zhuǎn)元件，其零序阻抗與正、負序無論是靜止元件還是旋轉(zhuǎn)元件，其零序阻抗與正、負序 阻抗有明顯的區(qū)別。阻抗有明顯的區(qū)別。 7.1 對稱分量法及其

13、在不對稱短路計算中的運用3、對稱分量法在不對稱短路計算中的運用、對稱分量法在不對稱短路計算中的運用設(shè)在缺點點設(shè)在缺點點 f 發(fā)生單相發(fā)生單相 (a相相) 短路接地缺點，使短路接地缺點，使 f 點三相對地點三相對地電壓和由電壓和由 f 點流出系統(tǒng)的三相短路電流均為三相不對稱，可用點流出系統(tǒng)的三相短路電流均為三相不對稱，可用對稱分量法將不對稱的三相電流、電壓分解為三組對稱分量。對稱分量法將不對稱的三相電流、電壓分解為三組對稱分量。 發(fā)電機只能發(fā)出正序電勢，即負序、零序網(wǎng)絡(luò)為無源網(wǎng)絡(luò)；發(fā)電機只能發(fā)出正序電勢，即負序、零序網(wǎng)絡(luò)為無源網(wǎng)絡(luò)； 為正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)對短路點為正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)對短路點

14、f 的等值阻抗。的等值阻抗。120Z,Z,Z 7.1 對稱分量法及其在不對稱短路計算中的運用根據(jù)各序?qū)ΨQ分量的獨立性，列出根據(jù)各序?qū)ΨQ分量的獨立性，列出a相序分量的電壓平衡關(guān)系：相序分量的電壓平衡關(guān)系：afa1fa1G1T1L11fa1fa2fa2G2T2L22fa2fa0fa0T0L00fa0E -U= I(Z+ Z+ Z)= ZI0 -U= I(Z+ Z+ Z)= ZI0 -U= I(Z+ Z)= ZI 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路 旋轉(zhuǎn)元件的的正序電流旋轉(zhuǎn)磁場與負序相反，旋轉(zhuǎn)元件的的正序電流旋轉(zhuǎn)磁場與負序相反，而零序而零序 電流產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，如發(fā)電電流產(chǎn)生的磁

15、場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)位置無關(guān)，如發(fā)電機、調(diào)機、調(diào) 相機、電動機等，其正、負、零序阻抗均不相相機、電動機等，其正、負、零序阻抗均不相等。等。 電力系統(tǒng)在正常穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)或發(fā)生對稱缺點時，電力系統(tǒng)在正常穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)或發(fā)生對稱缺點時，系統(tǒng)中系統(tǒng)中 各元件的參數(shù)是對稱的，都屬于正序參數(shù)。各元件的參數(shù)是對稱的，都屬于正序參數(shù)。 靜止元件的三相電磁關(guān)系是一樣的，如線路、靜止元件的三相電磁關(guān)系是一樣的，如線路、變壓器變壓器 等，其正序、負序阻抗相等，而零序電抗有所等，其正序、負序阻抗相等，而零序電抗有所不同；不同； 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路222UX =I2dq1X =(X + X )2一、同步發(fā)電機的負序

16、和零序電抗一、同步發(fā)電機的負序和零序電抗1 1、同步發(fā)電機的負序電抗：定義：、同步發(fā)電機的負序電抗：定義：負序旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向負序旋轉(zhuǎn)磁場與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，在不同的位置會遇到不相反，在不同的位置會遇到不同的磁阻轉(zhuǎn)子不是恣意對稱同的磁阻轉(zhuǎn)子不是恣意對稱的，那么負序電抗會發(fā)生周的，那么負序電抗會發(fā)生周期性變化。期性變化。適用計算中通常?。哼m用計算中通常取：2 2、同步發(fā)電機的零序電抗：、同步發(fā)電機的零序電抗： 三相零序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成磁勢為零，因此其零序三相零序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成磁勢為零，因此其零序 電抗僅由定子線圈的漏磁通確定。電抗僅由定子線圈的漏磁通確定。 7.2 電力系統(tǒng)各

17、元件的序參數(shù)及等值電路0dX = (0.15 0.6)X通常?。和ǔＨ。憾?、異步電動機的負序和零序電抗二、異步電動機的負序和零序電抗 零序電抗：零序電抗： ；異步電動機三相繞組接成形或不；異步電動機三相繞組接成形或不 接地接地Y形，沒有零序電流通路。形，沒有零序電流通路。負序阻抗：負序阻抗： ；2X = 0.20X = 發(fā)電機中性點不接地時，零序電流不能經(jīng)過，那么發(fā)電機中性點不接地時，零序電流不能經(jīng)過，那么 。0X = 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路 假設(shè)零序電壓施加在變壓器繞組的接地星形假設(shè)零序電壓施加在變壓器繞組的接地星形(YN)(YN)側(cè)，那側(cè)，那么零么零 序電流經(jīng)過三相繞組中

18、性點流入大地，構(gòu)成回路；但序電流經(jīng)過三相繞組中性點流入大地，構(gòu)成回路；但另一另一 側(cè)能否有零序電流流過，還要看能否有零序電流的通側(cè)能否有零序電流流過，還要看能否有零序電流的通路。路。 三、變壓器的零序電抗和等值電路三、變壓器的零序電抗和等值電路 變壓器零序電抗與變壓器繞組的銜接方式、中性點能變壓器零序電抗與變壓器繞組的銜接方式、中性點能否接地、否接地、 變壓器的構(gòu)造單相、三相及鐵心的構(gòu)造方式有關(guān)變壓器的構(gòu)造單相、三相及鐵心的構(gòu)造方式有關(guān)。 零序電流必需以中性線作為通路，斷定根據(jù)如下：零序電流必需以中性線作為通路，斷定根據(jù)如下： 假設(shè)零序電壓施加在變壓器繞組的三角形假設(shè)零序電壓施加在變壓器繞組的

19、三角形(d(d形形) )側(cè)或不接地側(cè)或不接地 星形星形(Y(Y形形) )側(cè)，無論其他側(cè)繞組接線方式如何，變壓器都側(cè)，無論其他側(cè)繞組接線方式如何，變壓器都 無零序電流流通，那么無零序電流流通，那么 ； 0X = 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路0IIIX = X +X1 1、雙繞組變壓器的零序等值電路和零序電抗：、雙繞組變壓器的零序等值電路和零序電抗：aYN, d接線方式：接線方式：YN, d接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：關(guān)于零序勵磁電抗，普通情況下關(guān)于零序勵磁電抗，普通情況下Xm0 ；而對于三相三；而對于三相三柱式變壓器，需計入詳細數(shù)值，柱式變壓器

20、，需計入詳細數(shù)值， Xm0 0.31.0(標(biāo)幺值標(biāo)幺值)。通常情況下，對勵磁電抗支路作斷路處置，即忽略不計通常情況下，對勵磁電抗支路作斷路處置，即忽略不計 ；XI、XII 是歸算到同一電壓等級的正序等值電抗。是歸算到同一電壓等級的正序等值電抗。 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路0IX = XYN, y接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：cYN, yn接線方式接線方式bYN, y接線方式接線方式 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路0IIInX = X + X+ 3Zd中性點經(jīng)阻抗接地的中性點經(jīng)阻抗接地的YN, d接線方式接線方式 當(dāng)用單相等值電路時，

21、零序等值網(wǎng)絡(luò)中以當(dāng)用單相等值電路時，零序等值網(wǎng)絡(luò)中以3Zn表示中性表示中性 點的阻抗。點的阻抗。 中性點經(jīng)阻抗接地的中性點經(jīng)阻抗接地的YN, d接線方式等值電路零序電抗為：接線方式等值電路零序電抗為： 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路三角形接法的繞組中，繞組的零序電勢雖然不能作用到外三角形接法的繞組中，繞組的零序電勢雖然不能作用到外電路中，但能在三相繞組中構(gòu)成環(huán)流。電路中，但能在三相繞組中構(gòu)成環(huán)流。因此，在等值電路中該側(cè)繞組端點接零序等值中性點。因此，在等值電路中該側(cè)繞組端點接零序等值中性點。 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路變壓器繞組接法變壓器繞組接法 開關(guān)位置開關(guān)位置繞組端

22、點與外電路的銜接繞組端點與外電路的銜接Y1與外電路斷開與外電路斷開YN2與外電路接通與外電路接通3 與外電路斷開，但與勵磁與外電路斷開，但與勵磁 支路并聯(lián)支路并聯(lián)變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接：變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接： 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路2 2、三繞組變壓器的零序等值電路和零序電抗：、三繞組變壓器的零序等值電路和零序電抗： 在電力系統(tǒng)中，為了消除三次諧波的影響，三繞組變壓在電力系統(tǒng)中，為了消除三次諧波的影響，三繞組變壓器器 普通總有一個繞組結(jié)成三角形，以提供三次諧波的通路普通總有一個繞組結(jié)成三角形，以提供三次諧波的通路。YN, d, y接線方式等值電路對應(yīng)的零

23、序電抗為：接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：0IIIX = X + X 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路0IIIIIIX = X + X /XYN, d, d接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：接線方式等值電路對應(yīng)的零序電抗為：思索題：思索題：YN側(cè)中性點側(cè)中性點經(jīng)阻抗接地時，經(jīng)阻抗接地時，X0=?0IIIIIInX = X + X /X+ 3Z 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路12smZ = Z = Z - Z0smZ = Z + 2Z四、架空電路的零序電抗：四、架空電路的零序電抗：討論討論:X0=? 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路補充例題：補充例題：如下圖電力系統(tǒng)，

24、當(dāng)如下圖電力系統(tǒng)，當(dāng)k1、k2、k3分別發(fā)生不對稱缺點時，試寫分別發(fā)生不對稱缺點時，試寫出變壓器出變壓器T1和和T2零序電抗表達式。零序電抗表達式。 7.2 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)及等值電路0 T1I T1II T1X= X+ X0 T2I T2III T2X= X+ X解：解：1當(dāng)當(dāng)k1發(fā)生不對稱缺點時：發(fā)生不對稱缺點時：0 T1I T1II T1X= X+ X0 T2II T2nIII T2I T2X= X+ 3Z + X/(X+) 2當(dāng)當(dāng)k2發(fā)生不對稱缺點時：發(fā)生不對稱缺點時： 0 T10 T2X= X= 3當(dāng)當(dāng)k3發(fā)生不對稱缺點時：發(fā)生不對稱缺點時： 7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定一、

25、序網(wǎng)絡(luò)制定根本原那么二、各序網(wǎng)絡(luò)的制定：二、各序網(wǎng)絡(luò)的制定：正序網(wǎng)絡(luò)、負序網(wǎng)絡(luò)、零序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)、負序網(wǎng)絡(luò)、零序網(wǎng)絡(luò)根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖、中性點接地情況等原始資料，仔根據(jù)電力系統(tǒng)接線圖、中性點接地情況等原始資料，仔 細分析各序正序、負序、零序缺點電流在網(wǎng)絡(luò)中每細分析各序正序、負序、零序缺點電流在網(wǎng)絡(luò)中每一個元件中的流通情況，分別將各序電流可以經(jīng)過的元一個元件中的流通情況，分別將各序電流可以經(jīng)過的元件包括在相應(yīng)的序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)表示。件包括在相應(yīng)的序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)表示。7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定1 1、正序網(wǎng)絡(luò)的制定：、正序網(wǎng)絡(luò)的制定：1 1不對稱缺點正序分量電流經(jīng)過的一切

26、元件都在正序網(wǎng)絡(luò)中，不對稱缺點正序分量電流經(jīng)過的一切元件都在正序網(wǎng)絡(luò)中， 用正序參數(shù)穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)參數(shù)和等值電路表示；用正序參數(shù)穩(wěn)態(tài)運轉(zhuǎn)參數(shù)和等值電路表示；2 2中性點接地阻抗、不計接地導(dǎo)納支路的空載線路和不計勵中性點接地阻抗、不計接地導(dǎo)納支路的空載線路和不計勵 磁電路的空載變壓器等元件不經(jīng)過正序電流，不含在正序磁電路的空載變壓器等元件不經(jīng)過正序電流，不含在正序 網(wǎng)絡(luò)中；網(wǎng)絡(luò)中；3 3系統(tǒng)中一切電源電勢均為正序電勢；系統(tǒng)中一切電源電勢均為正序電勢；4 4近似計算時忽略負荷，即以為負荷無窮大；近似計算時忽略負荷，即以為負荷無窮大；5 5在缺點點必需引入替代不對稱缺點條件的正序電壓分量。在缺點點必需引入

27、替代不對稱缺點條件的正序電壓分量。7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定2 2、負序網(wǎng)絡(luò)的制定：、負序網(wǎng)絡(luò)的制定： 將正序網(wǎng)絡(luò)中各元件采用負序參數(shù)，令電源電勢為零，將正序網(wǎng)絡(luò)中各元件采用負序參數(shù)，令電源電勢為零，并并 在缺點點引入替代不對稱缺點條件的負序電壓分量，即可在缺點點引入替代不對稱缺點條件的負序電壓分量，即可 得負序網(wǎng)絡(luò)。得負序網(wǎng)絡(luò)。 不對稱缺點負序分量電流不對稱缺點負序分量電流可以流通的元件與正序分量可以流通的元件與正序分量電流完全一樣，但一切電源電流完全一樣，但一切電源電勢為電勢為0。7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定3 3、零序網(wǎng)絡(luò)的制定：、零序網(wǎng)絡(luò)的制定： 將不對稱缺點零序電流分量流通的元

28、件銜接起來構(gòu)成零序?qū)⒉粚ΨQ缺點零序電流分量流通的元件銜接起來構(gòu)成零序 網(wǎng)絡(luò)，各元件采用零序參數(shù)，令電源電勢為零，并在缺點網(wǎng)絡(luò)，各元件采用零序參數(shù)，令電源電勢為零，并在缺點 點引入替代不對稱缺點條件的零序電壓分量，既可得零序點引入替代不對稱缺點條件的零序電壓分量，既可得零序 網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)。 零序電流流通途徑與網(wǎng)零序電流流通途徑與網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造有很大關(guān)系，必需以絡(luò)構(gòu)造有很大關(guān)系，必需以中性線為通路。中性線為通路。 7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定例圖例圖7-18： 7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定4、各序網(wǎng)絡(luò)簡化等值電路：以、各序網(wǎng)絡(luò)簡化等值電路：以a相為例相為例EiZ其中：其中：表示從缺點點看進網(wǎng)絡(luò)的正序等

29、效電源電勢；表示從缺點點看進網(wǎng)絡(luò)的正序等效電源電勢；表示從缺點點看進網(wǎng)絡(luò)的各序等值阻抗。表示從缺點點看進網(wǎng)絡(luò)的各序等值阻抗。 7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定例題例題7-3：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：試制定當(dāng)試制定當(dāng)f 點發(fā)生不對稱缺點時的各序網(wǎng)絡(luò)，并作出各序網(wǎng)的點發(fā)生不對稱缺點時的各序網(wǎng)絡(luò)，并作出各序網(wǎng)的等值電路。等值電路。 ad20E = 1 , X = 0.2 , X = 0.18 , X = 0.1 發(fā)電機發(fā)電機G2：120X = X = X = 0.12 變壓器變壓器T1：120X = X = X = 0.1 變壓器變壓器T

30、2：120X = X = 0.3 , X = 1.5 線路線路L1、L2：ad20E = 1 , X = 0.2 , X = 0.2 , X = 0.1發(fā)電機發(fā)電機G1：7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定解：以解：以a a相為例相為例 ，根據(jù)各序電流流通情況，可得：，根據(jù)各序電流流通情況，可得：正正序序網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)圖圖零零序序網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)圖圖負負序序網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)絡(luò)圖圖7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定10.3E= 1 , X= (0.2+0.12)/(+0.1+0.2)= 0.187220.3X= (0.2+0.12)/(+0.18+0.2)= 0.183201.5X= 0.12/(+0.1)= 0.1052根據(jù)網(wǎng)

31、絡(luò)圖可得：根據(jù)網(wǎng)絡(luò)圖可得：各序等值電路：各序等值電路：7.3 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定練習(xí)題：如下圖系統(tǒng)中，畫出練習(xí)題：如下圖系統(tǒng)中，畫出 f f 點發(fā)生單相接地短路時的點發(fā)生單相接地短路時的 正、負、零序網(wǎng)絡(luò)圖。正、負、零序網(wǎng)絡(luò)圖。電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱缺點時，利用對稱分量分解后，可得電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱缺點時，利用對稱分量分解后，可得正序、負序、零序簡化等值電路：正序、負序、零序簡化等值電路： a a正序網(wǎng)正序網(wǎng) b b負序網(wǎng)負序網(wǎng) c c零序網(wǎng)零序網(wǎng) 在各種簡單不對稱缺點分析中，都將在各種簡單不對稱缺點分析中，都將a相作為缺點的特相作為缺點的特 殊相，各序網(wǎng)絡(luò)中的對稱分量均省略下標(biāo)殊相，各序網(wǎng)絡(luò)

32、中的對稱分量均省略下標(biāo)a。 7.4 缺點處短路電流和電壓的計算 f1f11f 0f2f22f0f00U= U- I ZU= -I ZU= -I Z該方程組有三個方程，但有六個未知數(shù)，必需根據(jù)邊境條該方程組有三個方程，但有六個未知數(shù)，必需根據(jù)邊境條件列出另外三個方程才干求解。件列出另外三個方程才干求解。缺點處的序電流、序電壓滿足序電壓方程組：缺點處的序電流、序電壓滿足序電壓方程組：7.4 缺點處短路電流和電壓的計算一、單相直接接地短路缺點一、單相直接接地短路缺點a相接地相接地fafbfcU= 0I= I= 0邊境條件：邊境條件： ；faf1f2f0f1f2f0U=U +U +U=0I= I= I

33、采用對稱分量發(fā)法變換可得序分量邊境條件：采用對稱分量發(fā)法變換可得序分量邊境條件： 7.4 缺點處短路電流和電壓的計算復(fù)合序網(wǎng)：邊境條件與序電壓方程聯(lián)立求解的電路方式。復(fù)合序網(wǎng)：邊境條件與序電壓方程聯(lián)立求解的電路方式。 單相直接短路接地復(fù)合序網(wǎng)：三序網(wǎng)絡(luò)在缺點處串聯(lián)。單相直接短路接地復(fù)合序網(wǎng)：三序網(wǎng)絡(luò)在缺點處串聯(lián)。 f 0f1f2f0120UI= I= I=Z+ Z+ Z由復(fù)合序網(wǎng)可得各序電流：由復(fù)合序網(wǎng)可得各序電流：利用各序電流，求解序電壓方程組即可得各序電壓。利用各序電流，求解序電壓方程組即可得各序電壓。；faf1f2f0f1f2f0U=U +U +U=0I= I= I7.4 缺點處短路電流

34、和電壓的計算 f 0faf1f2f0f11203UI= I +I+I= 3I=Z+Z+Z；22fbf1f2f0fcf1f2f0U =a U +aU +U U =aU +a U +U采用對稱分量法，利用采用對稱分量法，利用a相各序分量合成各相電流、電壓：相各序分量合成各相電流、電壓： 作各序網(wǎng)絡(luò)；作各序網(wǎng)絡(luò)； 將序分量合成為相分量。將序分量合成為相分量。 按短路類型確定邊境條按短路類型確定邊境條 件、復(fù)合序網(wǎng)；件、復(fù)合序網(wǎng)； 根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)，利用電路根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)，利用電路 原理求解序分量；原理求解序分量； 求各序網(wǎng)的等值阻抗；求各序網(wǎng)的等值阻抗； 不對稱短路計算步驟不對稱短路計算步驟: :7.4

35、缺點處短路電流和電壓的計算7.4 缺點處短路電流和電壓的計算補充例題：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：補充例題：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：，112E = j1X = 0.25X = 0.32發(fā)電機發(fā)電機G1：，212E = j1X = 0.5X = 0.64 發(fā)電機發(fā)電機G2：120X = X = X = 0.175 變壓器變壓器T1：120X = X = X =0.333 變壓器變壓器T2：，120X = X = 0.15X = 0.30 線路線路L：當(dāng)當(dāng) f 點發(fā)生點發(fā)生a 相接地短路缺點時，試求短路點各序電流、電壓及相接地短路缺點時，試求短路點各序電流、電壓

36、及各相電流、電壓各相電流、電壓的計算只寫計算公式。各相電流、電壓各相電流、電壓的計算只寫計算公式。 7.4 缺點處短路電流和電壓的計算1X= j(0.25+0.175+0.15)/j(0.333+0.5)= j0.3400X= j(0.175+ 0.15)/j0.333 = j0.196解：解：1以以A相為基準(zhǔn)相作出各序網(wǎng)絡(luò)圖，求出等值電抗相為基準(zhǔn)相作出各序網(wǎng)絡(luò)圖，求出等值電抗2X= j(0.32+0.175+0.15)/j(0.333+0.64)= j0.3887.4 缺點處短路電流和電壓的計算2邊境條件：邊境條件： 由對稱分量法可得序分量邊境條件：由對稱分量法可得序分量邊境條件：3根據(jù)邊境

37、條件得復(fù)合序網(wǎng)為：各序網(wǎng)絡(luò)在缺點端口串聯(lián)；根據(jù)邊境條件得復(fù)合序網(wǎng)為：各序網(wǎng)絡(luò)在缺點端口串聯(lián)；，fafbfcU= 0I= I= 0；faf1f2f0f1f2f0U=U+U+U= 0I= I= I7.4 缺點處短路電流和電壓的計算120f1f2f0j1= 1.082j0.340+ j0.388+ j0.196IIIE=X+ X+ X=f11f1= j1 j0.3401.082 = j0.632UEI=jXf22f2=j0.3881.082 =j0.420UI=jXf00f0=j0.1961.082 =j0.212UI=jX4 4由復(fù)合序網(wǎng)求各序的電流和電壓：由復(fù)合序網(wǎng)求各序的電流和電壓： 7.4

38、缺點處短路電流和電壓的計算faU= 02fbf1f2f0U= U+ U+U2fcf1f2f0U= U+ U+Ufaf1f2f0f1I= I+ I+ I= 3IfbfcI= I= 05 5合成三相電壓和電流：合成三相電壓和電流：f1f2f0j0.632j0.420j0.212UUU= -= -f1f2f01.082III=二、兩相直接短路缺點二、兩相直接短路缺點b，c相短路相短路邊境條件：邊境條件：采用對稱分量發(fā)法變換可得序分量邊境條件：采用對稱分量發(fā)法變換可得序分量邊境條件： ；fbfcfafbfcU =UI =0I =-I；f1f2f0f1f2U=U I=0I= -I7.4 缺點處短路電流和

39、電壓的計算復(fù)合序網(wǎng)復(fù)合序網(wǎng): 由復(fù)合序網(wǎng)可得各序電流：由復(fù)合序網(wǎng)可得各序電流： ；f 0f1f2f012UI= -II=0Z+ Z利用各序電流，求解序電壓方程組即可得各序電壓。利用各序電流，求解序電壓方程組即可得各序電壓。 兩相直接短路：兩相直接短路： 正、負序網(wǎng)絡(luò)正、負序網(wǎng)絡(luò) 在缺點處并聯(lián)，在缺點處并聯(lián)， 零序網(wǎng)絡(luò)開路。零序網(wǎng)絡(luò)開路。7.4 缺點處短路電流和電壓的計算；f1f2f0f1f2U=U I=0I= -I采用對稱分量法，利用采用對稱分量法，利用a相各序分量合成各相電流、電壓分量：相各序分量合成各相電流、電壓分量： 12f1f2f 0 Z= Z1 U=U=U2若則則7.4 缺點處短路電

40、流和電壓的計算 faf1f2f 02fbfcf1f 0f 02fbf1f2fc12U= U+ U= U1U= U= ( + )U= -U2UI= a I+ aI= -j3= -IZ+ Z7.4 缺點處短路電流和電壓的計算補充例題：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：補充例題：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：，112E = j1X = 0.25X = 0.32發(fā)電機發(fā)電機G1：，212E = j1X = 0.5X = 0.64 發(fā)電機發(fā)電機G2：120X = X = X = 0.175 變壓器變壓器T1：120X = X = X =0.333 變壓器變壓器T2：，120X =

41、 X = 0.15X = 0.30 線路線路L：當(dāng)當(dāng) f 點發(fā)生點發(fā)生b, c兩相短路缺點時，試求短路點各序電流、電壓及兩相短路缺點時，試求短路點各序電流、電壓及各相電流、電壓各相電流、電壓的計算只寫計算公式。各相電流、電壓各相電流、電壓的計算只寫計算公式。 三、兩相直接接地短路缺點三、兩相直接接地短路缺點b , c相接地相接地邊境條件：邊境條件：采用對稱分量發(fā)法變換可得序分量邊境條件：采用對稱分量發(fā)法變換可得序分量邊境條件： fbfcfaU= U= 0I= 0 ；f1f2f0faf1f2f0U =U=U I= I +I +I=07.4 缺點處短路電流和電壓的計算 闡明：求解任一序電闡明：求解

42、任一序電 壓方程即可得三序電壓。壓方程即可得三序電壓。 f1f2f0faf1f2f0U =U=U I= I +I +I=0復(fù)合序網(wǎng)復(fù)合序網(wǎng)( (兩相直接接地短路兩相直接接地短路) )：f1f2f0U= U= U02f0f1f2f12020ZZI =-I ; I =-IZ +ZZ +Z f 0f1120UI= Z+ Z /Z由復(fù)合序網(wǎng)可得各序電流、電壓：由復(fù)合序網(wǎng)可得各序電流、電壓： 三序網(wǎng)絡(luò)在缺點處并聯(lián)三序網(wǎng)絡(luò)在缺點處并聯(lián)7.4 缺點處短路電流和電壓的計算利用利用a相序分量合成相序分量合成b,c相電流、電壓：相電流、電壓：faf1f2f0f12fbf1f2f02fcf1f2f0U=U+U+U=

43、 3U I= a I+aI+ I I= aI+a I+ I正序等效定那么可用正序增廣網(wǎng)絡(luò)表示，也可用公式表示。正序等效定那么可用正序增廣網(wǎng)絡(luò)表示，也可用公式表示。 f 0nf11UI=Z+ Z(3)(1)20(2)2(1.1)200fZ+ ZfZ =Z fZ/Zf 其中，附加阻抗大小為其中，附加阻抗大小為: :7.4 缺點處短路電流和電壓的計算四、正序等效定那么四、正序等效定那么 在簡單不對稱短路情況下，短路點電流的正序分量，與在在簡單不對稱短路情況下，短路點電流的正序分量，與在 短路點串聯(lián)一個附加電抗短路點串聯(lián)一個附加電抗 Z 并在其后發(fā)生三相短路時并在其后發(fā)生三相短路時 的的 電流大小相等

44、；這一關(guān)系稱為正序等效定那么。電流大小相等；這一關(guān)系稱為正序等效定那么。 7.4 缺點處短路電流和電壓的計算作業(yè)題：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：作業(yè)題：知某系統(tǒng)接線如圖，各元件電抗參數(shù)的標(biāo)幺值為：，112E = j1X = 0.25X = 0.32發(fā)電機發(fā)電機G1：，212E = j1X = 0.5X = 0.64 發(fā)電機發(fā)電機G2：120X = X = X = 0.175 變壓器變壓器T1：120X = X = X =0.333 變壓器變壓器T2：，120X = X = 0.15X = 0.30 線路線路L：當(dāng)當(dāng) f 點發(fā)生點發(fā)生b, c兩相接地短路缺點時，試求短路點各序電流

45、、電兩相接地短路缺點時，試求短路點各序電流、電壓及各相電流、電壓壓及各相電流、電壓(各相電流、電壓的計算只寫計算公式各相電流、電壓的計算只寫計算公式)。 7.5 不對稱缺點時電網(wǎng)中電流、電壓的分布 1 1、根本計算步驟：、根本計算步驟： 制定正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)；制定正序、負序、零序網(wǎng)絡(luò)； 根據(jù)缺點類型確定復(fù)合序網(wǎng)；根據(jù)缺點類型確定復(fù)合序網(wǎng)； 求缺點點各序電流、電壓求缺點點各序電流、電壓 ，用對稱，用對稱 分量法合成三相缺點點電壓電流分量法合成三相缺點點電壓電流 ；f1f2f0f1f2f0I ,I ,IU ,U ,U和和fafbfcfafbfcI,I ,IU,U ,U和和 假設(shè)要計算恣意支路缺

46、點電流和恣意節(jié)點缺點電壓，分別在各假設(shè)要計算恣意支路缺點電流和恣意節(jié)點缺點電壓，分別在各 個序網(wǎng)中求出待求支路個序網(wǎng)中求出待求支路 ij 的各序電流分量的各序電流分量 和待求和待求 節(jié)點節(jié)點i 的各序電壓分量的各序電壓分量 ，最后再利用對稱分量法合，最后再利用對稱分量法合 成待求支路成待求支路 ij 的三相電流分量的三相電流分量 和待求節(jié)點和待求節(jié)點 i 的三的三 相電壓分量相電壓分量 。ij1ij2ij0I,I,Ii1i2i0U ,U ,UijaijbijcI,I,IiaibicU ,U ,U一、各序網(wǎng)中各序電壓、電流的計算一、各序網(wǎng)中各序電壓、電流的計算7.5 不對稱缺點時電網(wǎng)中電流、電壓

47、的分布 2 2、典型舉例：、典型舉例： M1f1M1LM1N1f1N1LN1U= U+ IZ , U= U+ IZM1f1M1GM1LM1N1f1N1GN1LN1E-UI=Z+ ZE-UI=Z+ Z制定三序網(wǎng)絡(luò)，并求解制定三序網(wǎng)絡(luò)，并求解 ；f1f2f0f1f2f0I,I,IU,U,U和和 恣意處各序電流、電壓的計算值是逆網(wǎng)絡(luò)化簡的過程，由恣意處各序電流、電壓的計算值是逆網(wǎng)絡(luò)化簡的過程，由 缺點點開場逐段推算：缺點點開場逐段推算： f0M0GM0LM0f0N0GN0LN0M0f0M0LM00 -U I=Z+ Z0 -U I=Z+ ZU=U+ IZ;N0f0N0LN0U=U+ IZf2M2GM2

48、LM2f2N2GN2LN2M2f2M2LM2N20 -U I=Z+ Z0 -U I=Z+ ZU=U+ IZ;U=f2N2LN2U+ IZ7.5 不對稱缺點時電網(wǎng)中電流、電壓的分布 根據(jù)需求利用對稱分量法合成對應(yīng)的三相相量即可。根據(jù)需求利用對稱分量法合成對應(yīng)的三相相量即可。 7.5 不對稱缺點時電網(wǎng)中電流、電壓的分布2 2負序和零序網(wǎng)絡(luò)中沒有電源，短路點的負序和零序電壓分負序和零序網(wǎng)絡(luò)中沒有電源，短路點的負序和零序電壓分 量相當(dāng)于電源；因此，短路點的負序和零序電壓值最大，量相當(dāng)于電源；因此，短路點的負序和零序電壓值最大， 越遠離短路點負序和零序電壓值越小越遠離短路點負序和零序電壓值越小 ； 發(fā)電機中性點上負序電壓為零；而零序電壓在變壓器發(fā)電機中性點上負序電壓為零；而零序電壓在變壓器 的側(cè)已為零，這與零序電流的流通途徑有關(guān)。的側(cè)已為零，這與零序電流的流通途徑有關(guān)。 1 1電源點的正序電壓最高電源點的正序電壓最高 ，在電