電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座

1.4電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算計(jì)算假設(shè)條件：1.短路后暫態(tài)過程中，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速保持不變；2.不考慮同時(shí)電機(jī)之間搖擺影響，即認(rèn)為電磁暫態(tài)過程中各電機(jī)空載電勢間相位差保持不變；3.短路電流中倍頻交流分量略去不計(jì)，非周期分量僅作近似處理；4.多機(jī)電力系統(tǒng)短路電流周期分量改變規(guī)律與一臺(tái)發(fā)電機(jī)短路電流周期分量改變規(guī)律相同；電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第1頁1.4電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算5.對于電力網(wǎng)絡(luò)：忽略對地支路、忽略高壓線路電阻、對低壓

壓線路或電纜線路用阻抗模值計(jì)算；即：對高壓輸電線路：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第2頁1.4電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算對低壓線路和電纜：對變壓器支路：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第3頁1.4電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算6.對發(fā)電機(jī)：用電勢為，內(nèi)阻為電壓源表示；考慮阻尼繞組時(shí)，用次暫態(tài)電勢表示發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)電壓方程為：假定,,且將方程寫成相量形式：將兩式相加可得：即：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第4頁1.4電力系統(tǒng)三相短路實(shí)用計(jì)算發(fā)電機(jī)等值電路為：7.對于負(fù)荷：

對于短路點(diǎn)附近負(fù)荷用等值異步電機(jī)表示，即用電勢為內(nèi)阻為電壓源表示。

對于短路點(diǎn)之外綜合負(fù)荷，用恒阻抗表示：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第5頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算起始次暫態(tài)電流就是短路電流周期分量起始值。發(fā)電機(jī)短路電流d、q分量為：d、q軸直流分量與abc坐標(biāo)交流分量對應(yīng)，當(dāng)t=0時(shí)，d、q電流直流分量為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第6頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算表示為相量形式，考慮有：將兩式相加：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第7頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算一.直接計(jì)算法(1)計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)、計(jì)算各電源次暫態(tài)電勢，形成計(jì)算用等值

電路；(2)應(yīng)用電路分析算法，直接計(jì)算次暫態(tài)電流；例.簡單電力系統(tǒng)以下列圖所表示：～～①③④②電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第8頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算線路電抗：；正常運(yùn)行時(shí)節(jié)點(diǎn)電壓：正常運(yùn)行時(shí)節(jié)點(diǎn)電壓：正常運(yùn)行時(shí)發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)輸出功率：計(jì)算D點(diǎn)發(fā)生金屬性三相短路時(shí)，短路點(diǎn)及發(fā)電機(jī)起始次暫態(tài)電流和發(fā)電機(jī)母線短路瞬間電壓。解（1）計(jì)算網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和次暫態(tài)電勢：選取基準(zhǔn)值：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第9頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算計(jì)算各元件阻抗標(biāo)么值：發(fā)電機(jī)：調(diào)相機(jī)：變壓器：短路點(diǎn)負(fù)荷L－2：線路l－1：線路l－2：正常運(yùn)行時(shí)各節(jié)點(diǎn)電壓：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第10頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算負(fù)荷等值阻抗：L-1:L-3:各電源次暫態(tài)電勢：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第11頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算系統(tǒng)等值電路圖為：①②③④電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第12頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算①②③④電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第13頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算③④③④電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第14頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算發(fā)電機(jī)與調(diào)相機(jī)供出電流：負(fù)荷L－2供出電流：節(jié)點(diǎn)3電壓：短路點(diǎn)起始次暫態(tài)電流：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第15頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算發(fā)電機(jī)端電壓：發(fā)電機(jī)起始次暫態(tài)電流：支路15電壓：短路點(diǎn)電流和發(fā)電機(jī)電流、電壓有名值：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第16頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算二.疊加計(jì)算法將節(jié)點(diǎn)短路等效為在短路節(jié)點(diǎn)與地之間串接了兩個(gè)數(shù)值相當(dāng)、相位相反理想電壓源?！?+電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第17頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算應(yīng)用正常運(yùn)行等值電路求得穩(wěn)態(tài)電流和電壓；節(jié)點(diǎn)三相短路電路等于正常運(yùn)行時(shí)等值電路與在短路點(diǎn)加有電壓源且其它電壓源均為零等值電路之和。應(yīng)用故障節(jié)點(diǎn)加有電路，求得三相短路引發(fā)故障

分量；二者疊加即得到短路初始時(shí)刻次暫態(tài)電壓和電流；電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第18頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算例：同上例，用疊加定理求解。解：（1）正常運(yùn)行電壓和電流（2）故障分量計(jì)算正常等值電路中去掉電壓源，再在故障節(jié)點(diǎn)加入電壓源電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第19頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算故障分量等值電路圖為：①②③④化簡后等值電路為：③由此可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第20頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算深入可求得：（3）起始次暫態(tài)電流和電壓為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第21頁1.4.1三相短路起始短路電流計(jì)算可深入采取簡化條件：1）同一電壓等級全部設(shè)備均取平均額定電壓作為額定電壓；2）假定各電源次暫態(tài)電勢及網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)電壓均為1；短路容量：電力系統(tǒng)短路電流水平，通慣用短路容量表示;電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第22頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法三相短路等值網(wǎng)絡(luò)：………………=+網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)短路起始次暫態(tài)電流和電壓為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第23頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法一.用節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣計(jì)算方法且在短路點(diǎn)起始次暫態(tài)電流為：用阻抗矩陣表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓方程為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第24頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法式中：電壓相量為網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)對“地”電壓；

電流相量為網(wǎng)絡(luò)外部向各節(jié)點(diǎn)注入電流；當(dāng)除節(jié)點(diǎn)外全部其它節(jié)點(diǎn)注入電流均為零時(shí)，有電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第25頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法即，節(jié)點(diǎn)自阻抗為：節(jié)點(diǎn)互阻抗為：當(dāng)時(shí)，有，即節(jié)點(diǎn)間互阻抗為在節(jié)點(diǎn)加入單位電流，在節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生電壓。顯然，，故節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣為滿陣。當(dāng)時(shí)，有，即節(jié)點(diǎn)自阻抗為在節(jié)點(diǎn)加入單位電流，在節(jié)點(diǎn)產(chǎn)生電壓。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第26頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法對于，故障分量網(wǎng)絡(luò)，僅在短路節(jié)點(diǎn)D，注入了電流，其它節(jié)點(diǎn)注入電流均為零。此時(shí)，節(jié)點(diǎn)電壓方程為：故有：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第27頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法由此可得：故有：各節(jié)點(diǎn)實(shí)際電壓任一支路起始次暫態(tài)電流電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第28頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法二.用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣計(jì)算方法用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣表示網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓方程為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第29頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法節(jié)點(diǎn)自導(dǎo)納為：即除節(jié)點(diǎn)外，其余節(jié)點(diǎn)均接地時(shí)，自節(jié)點(diǎn)看進(jìn)網(wǎng)絡(luò)等值導(dǎo)納，等于與節(jié)點(diǎn)相連支路導(dǎo)納之和。節(jié)點(diǎn)互導(dǎo)納為：即除節(jié)點(diǎn)外，其余節(jié)點(diǎn)均接地時(shí)，節(jié)點(diǎn)流入電流與節(jié)點(diǎn)電壓之比。顯然等于間支路導(dǎo)納負(fù)值。因?yàn)?，網(wǎng)絡(luò)中任一節(jié)點(diǎn)直接相連支路十分有限，故節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣十分稀疏。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第30頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法應(yīng)用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣計(jì)算短路電流，實(shí)質(zhì)上是應(yīng)用導(dǎo)納矩陣網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓方程，計(jì)算與短路點(diǎn)相關(guān)節(jié)點(diǎn)阻抗矩陣元素，再進(jìn)行短路電流計(jì)算。由網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)電壓方程：求得：則有：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第31頁1.4.2起始次暫態(tài)電流計(jì)算機(jī)算法綜上，計(jì)算起始次暫態(tài)電流步驟為：（4）計(jì)算各支路起始次暫態(tài)電流：（1）形成故障分量等值網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；（2）令故障節(jié)點(diǎn)注入電流為1，其余節(jié)點(diǎn)注入電流為零，求解節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納網(wǎng)絡(luò)電壓方程，得到：（3）由下式計(jì)算各節(jié)點(diǎn)電壓：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第32頁1.4.3應(yīng)用運(yùn)算曲線計(jì)算三相短路電流周期分量一.方法基本原理電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第33頁1.4.3應(yīng)用運(yùn)算曲線計(jì)算三相短路電流周期分量二.運(yùn)算曲線制訂短路電流計(jì)算曲線按如上電路，以計(jì)算電抗為橫坐標(biāo)，以短路電流周期分量為縱坐標(biāo)，以時(shí)間t為參數(shù)繪制?！娏ο到y(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第34頁1.4.3應(yīng)用運(yùn)算曲線計(jì)算三相短路電流周期分量三.應(yīng)用運(yùn)算曲線計(jì)算短路電流步驟（1）化簡電路，不計(jì)綜合性負(fù)荷，計(jì)算各電源對短路點(diǎn)轉(zhuǎn)移電抗。（2）將各發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)移電抗按發(fā)電機(jī)容量歸算為計(jì)算電抗；（3）按時(shí)刻查運(yùn)算曲線得到各電源至短路點(diǎn)短路電流標(biāo)么值。（4）將各短路電流標(biāo)么值換算為有名值，相加，即得t時(shí)刻短路點(diǎn)短路電流。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第35頁1.5電力系統(tǒng)不對稱運(yùn)行分量分析電力系統(tǒng)為三相電路，正常運(yùn)行時(shí)是三相對稱，各元件三相阻抗相同，三相電壓和電流幅值相等、相位相差120度。因此，可用一相電路求解。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時(shí)，三相電壓電流幅值不再相等、相位也不對稱。此時(shí)，可采取兩種方法求解，一是求解三相不對稱電路，二是利用對稱分量法分別求解三個(gè)對稱電路再疊加。1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用電力系統(tǒng)為三相電路，正常運(yùn)行時(shí)是三相對稱，各元件三相阻抗相同，三相電壓和電流幅值相等、相位相差120度。因此，可用一相電路求解。當(dāng)系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時(shí)，三相電壓電流幅值不再相等、相位也不對稱。此時(shí)，可采取兩種方法求解，一是求解三相不對稱電路，二是利用對稱分量法分別求解三個(gè)對稱電路再疊加。對于任意不對稱三相相量：能夠分解為三組相序不一樣對稱分量，即（1）正序分量，與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)三相變量相序相同；（2）負(fù)序分量

一.

對稱分量法電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第36頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)三相變量相序相反；（3）零序分量三相幅值、相位均相同。令：

顯然有：取變換陣：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第37頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用則三序網(wǎng)變量與三相變量之間存在以下變換：由此可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第38頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用即：三相量幅值相等，滯后120度（超前240度），超前120度。與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電力相同三相變量相序相同，稱之為正序分量。同理可得：即：三相量幅值相等，超前120度，滯后120度。與穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)電力相同三相變量相序相反，稱之為負(fù)序分量。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第39頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用對于顯然有：即三相量幅值相等相位相同，稱之為零序分量。同一相量三序分量之和為：說明，三序?qū)ΨQ分量疊加后與三相不對稱分量完全等價(jià)。同理：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第40頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用反之，已知三序?qū)ΨQ分量分量，也可求得三相不對稱分量。二.序阻抗概念圖示一段對稱線路，每相自阻抗為，相間互阻抗為。流過三相不對稱電流時(shí)，三相電壓降為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第41頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用將不對稱變量變換為對稱序分量可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第42頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用將上式展開可得：

分別稱為此線路正序、負(fù)序、零序阻抗。在三相參數(shù)對稱線路中，各序分量據(jù)有獨(dú)立性。即，當(dāng)電路一樣可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第43頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用流過某序?qū)ΨQ分量電流時(shí)，只產(chǎn)生同一序?qū)ΨQ分量電壓降。反之，當(dāng)電路施加某序?qū)ΨQ分量電壓時(shí)，電路也只產(chǎn)生同一序?qū)ΨQ分量電流。分量，在三個(gè)序網(wǎng)中分別計(jì)算。由此，給對稱電路施加不對稱激勵(lì)時(shí)，能夠分解為三組對稱所謂元件序阻抗，是指三相元件對稱時(shí)，元件兩端同一序電壓降與電流比值，即：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第44頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用假如電路三相參數(shù)不對稱，各序?qū)ΨQ分量將不獨(dú)立。即正序壓降不但與正序電流相關(guān)，而且還可能與負(fù)序或零序電流相關(guān)，此時(shí)就不能按序網(wǎng)進(jìn)行獨(dú)立計(jì)算。三.對稱分量法在不對稱故障分析中應(yīng)用當(dāng)對稱系統(tǒng)（發(fā)電機(jī)電勢三相對稱、各元件阻抗三相對稱）發(fā)生對不稱故障時(shí)，故障點(diǎn)對地電壓和故障點(diǎn)流出電流均不對稱對稱分量法基本原理是將故障點(diǎn)三相不對稱電壓源分解為三序?qū)ΨQ電壓源，分別施加在對應(yīng)三序電網(wǎng)上求解。然后將三序電網(wǎng)各節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流疊加即得不對稱故障時(shí)網(wǎng)絡(luò)各節(jié)點(diǎn)電壓和支路電流。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第45頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用比如，某單機(jī)系統(tǒng)在D點(diǎn)發(fā)生a相接地故障時(shí)，D點(diǎn)三相對地電壓不對稱。將其分解為對稱三序電壓，分別施加在三序電網(wǎng)上，其示意圖以下：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第46頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用各序網(wǎng)電壓方程為：由a相接地邊界條件：可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第47頁1.5.1對稱分量法及其應(yīng)用由此可知，計(jì)算不對稱故障步驟為：邊界條件深入表示為：與序網(wǎng)電壓方程聯(lián)立求解，即可求得故障點(diǎn)各序電壓和電流深入求得三相電壓和電流。（1）建立三序網(wǎng)等效電路，包含求出各元件序阻抗參數(shù)、畫出等效電路。（2）依據(jù)三序網(wǎng)等效電路電壓方程和不對稱故障邊界條件，求解故障處電壓、電流序分量，用對稱分量法求得三相不對稱電壓和電流。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第48頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗正序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與參數(shù)與正常運(yùn)行時(shí)等值網(wǎng)絡(luò)相同；負(fù)序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正序網(wǎng)絡(luò)相同但部分元件參數(shù)有所不一樣；零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)與正序網(wǎng)絡(luò)都有很大差異。一.同時(shí)電機(jī)負(fù)序和零序阻抗同時(shí)電機(jī)負(fù)序電抗為定子繞組流過基頻負(fù)序電流時(shí)，機(jī)端負(fù)序電壓平均值與負(fù)序電流之比。同時(shí)電機(jī)零序電抗為發(fā)電機(jī)端點(diǎn)零序電壓基頻分量與流入定子繞組零序電流基頻分量比值：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第49頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗二.異步電機(jī)和綜合負(fù)荷負(fù)序和零序阻抗異步電機(jī)負(fù)序電抗可近似取為：因?yàn)楫惒诫姍C(jī)三相繞組通常接成三角形或不接地星形，零序電流不能流通，即異步電機(jī)零序電抗為：綜合阻抗負(fù)荷負(fù)序分量可近式取為：6~10kV母線負(fù)荷：35kV以上母線負(fù)荷：綜合阻抗負(fù)荷通慣用△/Y變壓器供電，也不存在零序電流通路故有：由此可知不需要建立負(fù)荷零序等值電路。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第50頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗三.變壓器零序參數(shù)和等值電路穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)變壓器等值電抗就是它正序或負(fù)序電抗，即變壓器正、負(fù)序參數(shù)和等值電路完全相同。（一）.雙繞組變壓器零序電壓施加在變壓器繞組三角形側(cè)或不接地星形側(cè)時(shí)，不論另一側(cè)繞組接線方式怎樣，變壓器中都沒有零序電流流通，即零序電壓施加在變壓器繞組接地星形側(cè)時(shí)，零序電流將通過三相繞組經(jīng)中性點(diǎn)流入大地。另一側(cè)零序電流流通情況視接方式而定。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第51頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗（1）Y0/Y0接線變壓器（2）Y0/Y接線變壓器電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第52頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗（3）Y0/△接線變壓器電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第53頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗（二）三繞組變壓器（1）接線變壓器（2）接線變壓器（3）接線變壓器電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第54頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗（三）中性點(diǎn)直接接地自耦變壓器自耦變壓器三相鐵芯獨(dú)立，零序勵(lì)磁電抗為無窮大。（1）接線自耦變壓器（2）接線自耦變壓器電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第55頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗（四）中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地自耦變壓器（1）中性點(diǎn)經(jīng)接地接線自耦變壓器設(shè)中性點(diǎn)零序電壓為，兩側(cè)繞組本身零序電壓為則有：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第56頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗由不計(jì)勵(lì)磁電流可得：，故有：故自耦變壓器電路可等效為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第57頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗故其等值電路為：將2側(cè)阻抗歸算到1側(cè)為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第58頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗（2）中性點(diǎn)經(jīng)接地接線自耦變壓器電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第59頁1.5.2電力系統(tǒng)各元件序阻抗四.電力線路零序參數(shù)和等值電路無避雷線單回架空線：無避雷線雙回架空線：有鐵磁導(dǎo)體避雷線單回架空線：有鐵磁導(dǎo)體避雷線雙回架空線：有良導(dǎo)體避雷線單回架空線：有良導(dǎo)體避雷線雙回架空線：電纜線路零序阻抗：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第60頁1.5.3電力系統(tǒng)零序等值網(wǎng)絡(luò)繪制零序網(wǎng)時(shí)，發(fā)電機(jī)、三角形變壓器、中性點(diǎn)不接地星形接變壓器等不通零序電流元件無需畫出。繪制零序網(wǎng)絡(luò)時(shí)，首先在故障點(diǎn)畫上零序電壓源，然后按照零序電流可能流通路經(jīng)，將各元件零序等值電路連接起來。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第61頁1.5.3電力系統(tǒng)零序等值網(wǎng)絡(luò)簡單例子：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第62頁1.6電力系統(tǒng)不對稱短路分析任一參數(shù)對稱復(fù)雜電力系統(tǒng)，在任一點(diǎn)處發(fā)生不對稱故障，均可建立正序、負(fù)序、零序三序網(wǎng)等效電路：各序網(wǎng)電壓方程為：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第63頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓一.單相接地短路邊界條件為：由邊界條件：可得：深入可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第64頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓即單相接地短路各序網(wǎng)電壓電流關(guān)系為依據(jù)各序網(wǎng)電流、電壓關(guān)系，可將三序網(wǎng)連接起來，組成復(fù)合序網(wǎng)。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第65頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓復(fù)合序網(wǎng)可深入表示為：則有：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第66頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓故障點(diǎn)故障相電流為：

即故障點(diǎn)故障相電流幅值與正序電流幅值之比為：故障點(diǎn)非故障相電壓為：忽略電阻、忽略短路阻抗，考慮電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第67頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓對于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng):,有同理，即，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路時(shí)，非故障相電壓

升至線電壓。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第68頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓二.兩相短路邊界條件為：因?yàn)椋河蛇吔鐥l件可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第69頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓深入化簡可得：故有：由邊界條件可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第70頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓即兩相短路各序網(wǎng)電壓電流關(guān)系為依據(jù)各序網(wǎng)電流、電壓關(guān)系，可將三序網(wǎng)連接起來，組成復(fù)合序網(wǎng)。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第71頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓復(fù)合序網(wǎng)可深入表示為：則有：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第72頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓故障處三相不對稱電流為：同理有：故有：當(dāng)：兩相短路電流是三相短路電流倍。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第73頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓故障處三相不對稱電壓為：忽略短路電阻：同理有：即，非故障相電壓等于故障前電壓，故障相電壓幅值降低二分之一。電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第74頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓三.兩相接地短路邊界條件為：由邊界條件可得：由bc相間電壓差可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第75頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓由邊界條件：整理可得：可得：代入對稱分量可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第76頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓深入整理可得：故兩相接地短路各序網(wǎng)電壓電流關(guān)系為電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第77頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓依據(jù)序網(wǎng)電流電壓關(guān)系兩相接地短路復(fù)合序網(wǎng)為電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第78頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓復(fù)合序網(wǎng)可深入表示為：則有：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第79頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓故障處三相不對稱電流（忽略接地阻抗：）同理可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第80頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓忽略電阻：兩端取模，整理后可得：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第81頁1.6.1各種不對稱短路故障點(diǎn)電流和電壓故障處三相不對稱電壓（忽略接地阻抗：）考慮，對于中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)：電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第82頁1.6.2簡單不對稱短路計(jì)算機(jī)算法計(jì)算機(jī)短路電流計(jì)算算法步驟以下：（2）形成各序網(wǎng)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣；（正序、負(fù)序、零序)（3）求各序網(wǎng)短路節(jié)點(diǎn)自阻抗和相關(guān)節(jié)點(diǎn)互阻抗；在三序網(wǎng)短路點(diǎn)D分別注入單位電流，用節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣求出與節(jié)點(diǎn)D相關(guān)自阻抗和互阻抗；（1）進(jìn)行時(shí)尚計(jì)算，求出個(gè)節(jié)點(diǎn)正常電壓和各支路正常

電流；電力系統(tǒng)故障分析專業(yè)知識講座第83頁