第7章 電力系統(tǒng)故障分析

第7章

電力系統(tǒng)故障分析1《現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析》2本章主要內(nèi)容簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算復(fù)雜故障計(jì)算

電力系統(tǒng)為了繼電保護(hù)整定、電氣設(shè)備選擇等進(jìn)行的故障計(jì)算，普遍是采用對(duì)稱分量法計(jì)算故障后某一個(gè)瞬間的量，例如故障后最初瞬間的電流、電壓等，并不分析這些電流、電壓隨時(shí)間變化的規(guī)律。7.1概述7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算

對(duì)稱分量法

運(yùn)用對(duì)稱分量法分析僅有一處故障的簡(jiǎn)單故障時(shí)，習(xí)慣上取a相作特殊相

所謂特殊相，是指在故障處該相的狀態(tài)不同于其它兩相。如研究單相接地或單相斷線故障時(shí)，常認(rèn)為故障發(fā)生在a相，而b、c兩相無故障。這樣，唯一的故障相a相就是特殊相。

研究?jī)上嘟拥囟搪坊騼上鄶嗑€故障時(shí)，常認(rèn)為故障發(fā)生在b、c兩相。這樣，唯一的特殊相仍為a相。簡(jiǎn)單故障的再分析7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算

短路故障通用復(fù)合序網(wǎng)

簡(jiǎn)單故障的再分析7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算

斷線故障通用復(fù)合序網(wǎng)

簡(jiǎn)單故障的再分析7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算單相短路通用復(fù)合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相11111簡(jiǎn)單故障的再分析7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算兩相接地短路通用復(fù)合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相bc111ac1ab1簡(jiǎn)單故障的再分析7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算兩相斷線通用復(fù)合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相bc111ac1ab1簡(jiǎn)單故障的再分析7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算單相斷線通用復(fù)合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相a111b1c1（1）如具體故障所對(duì)應(yīng)的特殊相不同于參考相相，則在以對(duì)稱分量表示的邊界條件中將出現(xiàn)復(fù)數(shù)算子，相應(yīng)的復(fù)合序網(wǎng)中出現(xiàn)理想變壓器。（2）單相短路和兩相斷線具有類似的邊界條件，當(dāng)

時(shí)，可統(tǒng)一用下式表示

與之對(duì)應(yīng)的復(fù)合序網(wǎng)是三序網(wǎng)絡(luò)分別通過它們的理想變壓器在二次側(cè)串聯(lián)而成。因此，此類故障統(tǒng)稱串聯(lián)型故障7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算（3）單相斷線和兩相接地短路具有類似的邊界條件，當(dāng)時(shí)，可統(tǒng)一用下式表示與之對(duì)應(yīng)的復(fù)合序網(wǎng)是三序網(wǎng)絡(luò)分別通過它們的理想變壓器在二次側(cè)并聯(lián)而成。因此，此類故障統(tǒng)稱并聯(lián)型故障7.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算

（4）復(fù)合序網(wǎng)中理想變壓器的變比取決于與具體故障相對(duì)應(yīng)的特殊相別不同故障特殊相對(duì)應(yīng)的理想變壓器變比表特殊相1117.2

簡(jiǎn)單不對(duì)稱故障的計(jì)算7.3

復(fù)雜故障計(jì)算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡(luò)方程描述兩端口網(wǎng)絡(luò)的方程共有6種類型，其中僅有3種常用于復(fù)雜故障分析，即阻抗型參數(shù)方程、導(dǎo)納型參數(shù)方程和混合型參數(shù)方程三種類型7.3

復(fù)雜故障計(jì)算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡(luò)方程1、阻抗型參數(shù)方程開路參數(shù)方程。這一方程適用于各序電壓之和為零，各序電流相等的雙重串聯(lián)型復(fù)雜故障的分析7.3

復(fù)雜故障計(jì)算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡(luò)方程2、導(dǎo)納型參數(shù)方程短路參數(shù)方程。這一方程適用于各序電流之和為零，各序電壓相等的雙重并聯(lián)型復(fù)雜故障的分析7.3

復(fù)雜故障計(jì)算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡(luò)方程3、混合型參數(shù)方程這一方程適合于一個(gè)端口串聯(lián)型，另一端口并聯(lián)型故障的雙重復(fù)雜故障分析，它還可推廣適用于任何多重復(fù)雜故障的分析雙重故障分析

雙重故障可以是串聯(lián)型與串聯(lián)型故障的復(fù)合、并聯(lián)型與并聯(lián)型故障的復(fù)合以及串聯(lián)型與并聯(lián)型故障的復(fù)合。7.3

復(fù)雜故障計(jì)算1、串聯(lián)-串聯(lián)型雙重故障分析由各序兩端口網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)而成的串聯(lián)-串聯(lián)型雙重故障復(fù)合序網(wǎng)7.3

復(fù)雜故障計(jì)算運(yùn)用阻抗型參數(shù)方程分析最為方便（1）列出正序網(wǎng)絡(luò)的有源兩端口網(wǎng)絡(luò)阻抗型參數(shù)方程

正序網(wǎng)絡(luò)兩端口所連的理想變壓器兩側(cè)的電壓、電流關(guān)系

（2）列出負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的兩端口網(wǎng)絡(luò)阻抗型參數(shù)方程

負(fù)序網(wǎng)絡(luò)兩端口所連的理想變壓器兩側(cè)的電壓、電流關(guān)系

（3）列出零序網(wǎng)絡(luò)的兩端口網(wǎng)絡(luò)阻抗型參數(shù)方程

零序網(wǎng)絡(luò)兩端口所連的理想變壓器兩側(cè)的電壓、電流關(guān)系

（4）由復(fù)合序網(wǎng)

2、并聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障分析由各序兩端口網(wǎng)絡(luò)并聯(lián)而成的并聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障復(fù)合序網(wǎng)7.3

復(fù)雜故障計(jì)算運(yùn)用導(dǎo)納型參數(shù)方程分析最為方便列出正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)的兩端口網(wǎng)絡(luò)導(dǎo)納型參數(shù)方程電流、電壓變換至理想變壓器二次側(cè)

由復(fù)合序網(wǎng)可得3、串聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障分析由各序兩端口網(wǎng)絡(luò)混聯(lián)-一個(gè)端口串聯(lián)、另一端口并聯(lián)而成的串聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障復(fù)合序網(wǎng)。運(yùn)用混合型參數(shù)方程分析最為方便先列出正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)的兩端口網(wǎng)絡(luò)混合型參數(shù)方程。

然后將電流、電壓變換至理想變壓器二次側(cè)，得

由復(fù)合序網(wǎng)可得

求得、后，利用各序分量之間的關(guān)系，可得理想變壓器二次側(cè)電流、電壓，進(jìn)而可得各序網(wǎng)絡(luò)中故障端口的電流、電壓等等。多重故障分析雙重故障的分析方法可推廣運(yùn)用于n重故障的分析。在多重故障中，一般既有串聯(lián)型故障，又有并聯(lián)型故障。設(shè)n重故障中，有s重為串聯(lián)型故障，以S表示；有p重為并聯(lián)型故障，以P表示。則以矩陣形式表示的正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)混合型參數(shù)方程