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5/12/202418-1簡單不對稱短路的分析5/12/20242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5/12/20243化簡整理后，得各序分量的求解方法：解方程組復合序網(wǎng)法5/12/202441、解方程組5/12/20245各序分量確定為:5/12/202462、復合序網(wǎng)法邊界條件：5/12/20247構造復合序網(wǎng)※圖8-2單相短路的復合序網(wǎng)正、負、零三序網(wǎng)的串聯(lián)5/12/202485/12/202495/12/202410短路點非故障相的對地電壓為短路點故障相電流為5/12/2024115/12/202412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:5/12/202413整理后，可得由此構造復合序網(wǎng)（正序網(wǎng)和負序網(wǎng)相并聯(lián)）圖8-5兩相短路的復合序網(wǎng)求出∴沒有零序網(wǎng)絡5/12/202414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:5/12/202415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5/12/202416化簡整理后，得5/12/202417圖8-7兩相短路接地的復合序網(wǎng)（正、負、零三序網(wǎng)的并聯(lián)）

5/12/202418各序分量確定為:可求得:圖8-7兩相短路接地的復合序網(wǎng)（正、負、零三序網(wǎng)的并聯(lián)）

5/12/202419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5/12/202420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（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

5/12/202421如下表8-1所示：5/12/202422※正序等效定則的物理意義把不對稱短路可以轉化為對稱短路通過添加附加電抗5/12/202423五、不對稱短路時網(wǎng)絡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重。5/12/2024242、負序和零序網(wǎng)絡中沒有電源，短路點的負序和零序電壓分量相當于電源，因此短路點的負序和零序電壓值最大，最大等于故障點的負序、零序電壓分量。越遠離短路點負序和零序電壓值越小。5/12/202425Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2+Uf0f(1)f(1,1)f(2)f(3)U1U2U0U1U2U0U1U2U05/12/202426各節(jié)點負序分量越大，電壓不對稱程度越大單相短路的不對稱程度最小5/12/202427重點難點分析復合序網(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合序網(wǎng)。單相短路復合序網(wǎng)等效成正、負、零序網(wǎng)串聯(lián)；兩相短路復合序網(wǎng)等效成正、負序并聯(lián)；兩相短路接地等效成正、負、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。5/12/2024288-2電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換圖8-13Y,y0接法變壓器兩側電壓的正負序分量的相位關系5/12/202429圖8-14Y,d11接法變壓器兩側電壓的正負序分量的相位關系5/12/202430結論Y→Δ：正序分量逆時針移30o；負序分量順時針移30o；Δ側無零序。Δ→Y：正序分量順時針移30o；負序分量逆時針移30o；Δ側無零序，Y側也無零序。5/12/2024318-3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)生負序和零序分量的電流。負序電流對發(fā)電機的轉子有危害；零序電流對輸電線附近的通訊線路有干擾；負序和零序電流還可能引起某些繼電保護誤動作。5/12/202432非全相斷線abcff’單相abcff’兩相5/12/2024335/12/2024341、一相斷線（a）用對稱分量表示