電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算課件

8-1簡單不對稱短路的分析正序等效定則（重點）8-2電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換（重點）8-3非全相斷線的分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8/19/20231電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8-1簡單不對稱短路的分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障8-1簡單不對稱短路的分析8/19/20232電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8-1簡單不對稱短路的分析8/4/2023圖8-1單相接地短路單相（a相）接地短路的邊界條件：，，一、單相（a相）接地短路用對稱分量表示為:和兩相短路接地比較8/19/20233電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算圖8-1單相接地短路單相（a相）接地短路的邊界條件：，化簡整理后，得各序分量的求解方法：解方程組復(fù)合序網(wǎng)法8/19/20234電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算化簡整理后，得各序分量的求解方法：8/4/20234電力系統(tǒng)1、解方程組8/19/20235電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算1、解方程組8/4/20235電力系統(tǒng)分析第八章電力系各序分量確定為:8/19/20236電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算各序分量確定為:8/4/20236電力系統(tǒng)分析第八章電2、復(fù)合序網(wǎng)法邊界條件：8/19/20237電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算2、復(fù)合序網(wǎng)法邊界條件：8/4/20237電力系統(tǒng)分析第構(gòu)造復(fù)合序網(wǎng)※圖8-2單相短路的復(fù)合序網(wǎng)正、負(fù)、零三序網(wǎng)的串聯(lián)8/19/20238電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算構(gòu)造復(fù)合序網(wǎng)※圖8-2單相短路的復(fù)合序網(wǎng)正、負(fù)、零三序網(wǎng)8/19/20239電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8/4/20239電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障8/19/202310電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8/4/202310電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故短路點非故障相的對地電壓為短路點故障相電流為8/19/202311電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算短路點非故障相的對地電壓為短路點故障相電流為8/4/20238/19/202312電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8/4/202312電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故圖8-4兩相短路邊界條件為:二、兩相（b相和c相）短路對稱分量表示為:8/19/202313電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算圖8-4兩相短路邊界條件為:二、兩相（b相和c相）短路對稱整理后，可得由此構(gòu)造復(fù)合序網(wǎng)（正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)相并聯(lián)）圖8-5兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)求出∴沒有零序網(wǎng)絡(luò)8/19/202314電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算整理后，可得由此構(gòu)造復(fù)合序網(wǎng)（正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)相并聯(lián)）圖8-5短路電流絕對值：短路點各相對地電壓為:短路點故障相的電流為:8/19/202315電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算短路電流絕對值：短路點各相對地電壓為:短路點故障相的電流為:圖8-6兩相短路接地邊界條件為:三、兩相（b相和c相）短路接地用對稱分量表示為:和單相短路比較8/19/202316電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算圖8-6兩相短路接地邊界條件為:三、兩相（b相和c相）短路化簡整理后，得8/19/202317電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算化簡整理后，得8/4/202317電力系統(tǒng)分析第八章電圖8-7兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)（正、負(fù)、零三序網(wǎng)的并聯(lián)）

8/19/202318電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算圖8-7兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)8/4/202318電力系統(tǒng)各序分量確定為:可求得:圖8-7兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)（正、負(fù)、零三序網(wǎng)的并聯(lián)）

8/19/202319電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算各序分量確定為:可求得:圖8-7兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)8/短路電流為短路點非故障相的對地電壓為短路點故障相電流為8/19/202320電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算短路電流為短路點非故障相的對地電壓為短路點故障相電流為8/4所有短路類型短路電流的正序分量可以統(tǒng)一寫成表示附加電抗，上角標(biāo)（n）代表短路類型。短路電流的絕對值與正序分量的絕對值成正比，即式中為比例系數(shù)，其值視短路類型而定。

四、正序等效定則

8/19/202321電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算所有短路類型短路電流的正序分量可以統(tǒng)一寫成表示附加電抗，上角

短路類型f(n)三相短路f(3)01兩相短路接地f(1,1)兩相短路f(2)單相短路f(1)3如下表8-1所示：8/19/202322電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算三相短路f(3)0※正序等效定則的物理意義把不對稱短路可以轉(zhuǎn)化為對稱短路通過添加附加電抗8/19/202323電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算※正序等效定則的物理意義把不對稱短路可以轉(zhuǎn)化為對稱短路8/4五、不對稱短路時網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布1、正序電壓分量越靠近電源點，電壓分量越高；越靠近短路點，電壓分量越低。電源點的正序電壓最高，在電源與短路點之間正序電壓逐漸降低，短路點處正序電壓最低，就等于故障點正序電壓分量。單相短路接地時正序電壓值降低最少；兩相短路接地時正序電壓降低的情況僅次于三相短路；三相短路時，短路點的正序電壓為零，系統(tǒng)中其他各點的正序電壓降低最嚴(yán)重。8/19/202324電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算五、不對稱短路時網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布1、正序電壓分量越靠近2、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)中沒有電源，短路點的負(fù)序和零序電壓分量相當(dāng)于電源，因此短路點的負(fù)序和零序電壓值最大，最大等于故障點的負(fù)序、零序電壓分量。越遠(yuǎn)離短路點負(fù)序和零序電壓值越小。8/19/202325電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算2、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)中沒有電源，短路點的負(fù)序和零序電壓分量相當(dāng)Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2+Uf0f(1)f(1,1)f(2)f(3)U1U2U0U1U2U0U1U2U08/19/202326電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2各節(jié)點負(fù)序分量越大，電壓不對稱程度越大單相短路的不對稱程度最小8/19/202327電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算各節(jié)點負(fù)序分量越大，電壓不對稱程度越大8/4/202327電重點難點分析復(fù)合序網(wǎng)的制定：根據(jù)各種簡單不對稱故障，用經(jīng)序量表示的邊界條件來制定復(fù)合序網(wǎng)。單相短路復(fù)合序網(wǎng)等效成正、負(fù)、零序網(wǎng)串聯(lián)；兩相短路復(fù)合序網(wǎng)等效成正、負(fù)序并聯(lián)；兩相短路接地等效成正、負(fù)、零序網(wǎng)的并聯(lián)。正序等效定則：根據(jù)各種簡單不對稱故障，總結(jié)出統(tǒng)一的正序分量算式。公式表明了一個很重要的概念：在簡單不對稱短路的情況下，短路點電流的正序分量，與在短路點每一相中加入附加電抗而發(fā)生三相短路時的電流相等。8/19/202328電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算重點難點分析復(fù)合序網(wǎng)的制定：根據(jù)各種簡單不對稱故障，用經(jīng)序量8-2電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換圖8-13Y,y0接法變壓器兩側(cè)電壓的正負(fù)序分量的相位關(guān)系8/19/202329電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8-2電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換圖8-13圖8-14Y,d11接法變壓器兩側(cè)電壓的正負(fù)序分量的相位關(guān)系8/19/202330電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算圖8-14Y,d11接法變壓器兩側(cè)電壓的正負(fù)序分量的相位結(jié)論Y→Δ：正序分量逆時針移30o；負(fù)序分量順時針移30o；Δ側(cè)無零序。Δ→Y：正序分量順時針移30o；負(fù)序分量逆時針移30o；Δ側(cè)無零序，Y側(cè)也無零序。8/19/202331電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算結(jié)論Y→Δ：正序分量逆時針移30o；負(fù)序分量順時針移30o；8-3非全相斷線的分析計算電力系統(tǒng)中大多數(shù)是短路故障（橫向故障）電力系統(tǒng)還會發(fā)生斷線故障（縱向故障）縱向故障主要是單相斷線和兩相斷線，又稱非全相運行。造成電力系統(tǒng)非全相運行的原因：例如導(dǎo)線的一相或兩相斷線；某一線路發(fā)生單相短路接地后，故障相的斷路器跳閘。電力系統(tǒng)非全相運行時，同樣會產(chǎn)生負(fù)序和零序分量的電流。負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子有危害；零序電流對輸電線附近的通訊線路有干擾；負(fù)序和零序電流還可能引起某些繼電保護(hù)誤動作。8/19/202332電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8-3非全相斷線的分析計算電力系統(tǒng)中大多數(shù)是短路故障（橫非全相斷線abcff’單相abcff’兩相8/19/202333電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算非全相斷線abcff’單相abcff’兩相8/4/202338/19/202334電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計算8/4/202334電力系統(tǒng)分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故1、一相斷線（a）用對稱分量表示化簡后: