电力系统不对称故障的分析和计算.

2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算18-1简单不对称短路的分析正序等效定则（重点）8-2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换（重点）8-3非全相断线的分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算28-1简单不对称短路的分析)1()1()1(fafaffeqVIzE)2()2(0faffIz)2()0(0faffIz)2(faV)0(faV)2()2(faffIX)2()0(faffIX)2(faV)0(faV)1()1()1(fafaffeqVIXE)0(fVEeq2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算3图8-1单相接地短路单相（a相）接地短路的边界条件：0faV，0fbI，0fcI一、单相（a相）接地短路用对称分量表示为:0)0()2()1(fafafaVVV0)0()2()1(2fafafaIIaIa0)0()2(2)1(fafafaIIaIa和两相短路接地比较2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算4化简整理后，得0)0()2()1(fafafaVVV)0()2()1(fafafaIII各序分量的求解方法：1.解方程组2.复合序网法0)0()2()1(2fafafaIIaIa0)0()2(2)1(fafafaIIaIa2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算5)2()2(faffIX)0()0(faffIX0)0()2()1(fafafaVVV)1()1(faffeqIXE)2()2(faffIX)0()0(faffIX)2(faV)0(faV)1()1()1(fafaffeqVIXE)()0()2()1()0()1(ffffffffaXXXjVI0)0()2()1(fafafaVVV)0()2()1(fafafaIII1、解方程组2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算6各序分量确定为:)1()0()2(fafafaIII)1()0()0()1()2()2()1()0()2()1()1()0()1()(fafffafafffafafffffaffffaIjXVIjXVIXXjIjXVV2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算72、复合序网法0)0()2()1(fafafaVVV)0()2()1(fafafaIII边界条件：2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8构造复合序网※图8-2单相短路的复合序网0)0()2()1(fafafaVVV)0()2()1(fafafaIII)()0()2()1()0()1(ffffffffaXXXjVI正、负、零三序网的串联2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算9faI)1(fbI)2(fbI)0(fbI)1(fcI)2(fcI)0(fcI)1(faI)2(faI)0(faI2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算10)2(fbV)0(fbV)0(fcV)2(faV)1(faV)0(faV)1(fbV)1(fcV)2(fcV)2(fcVfcVfbV2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算11)1()0()2()1()1(3fafafafafafIIIIII短路点非故障相的对地电压为)1()0()2(2)0()2(2)1()1()0(2)2(2)0()2()1(2)1()()1()(fafffffafafafcfafffffafafafbIXaXaajVVaVaVIXaXaajVVaVaV短路点故障相电流为)(3)0()2()1()0()1(ffffffffXXXjVI2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算12[][])1(•)0()0()2()1(•)0()2(2)0(•)2(•2)1(••)1(•)0()0()2()1(•)0(2)2(2)0(•)2(•)1(•2•]3)+2([23=)1(+)(=++=]3)+2[(23=)1(+)(=++=fafffffffafffffafafafcfafffffffafffffafafafbIXjXXIXaXaajVVaVaVIXjXXIXaXaajVVaVaV－－－－－)0(•)2()0(•)0(•)0(••)0(•)0(=03=∞→23=:0→ffbfffffaffbfffcfbffbffVVXXIVVXVVVVX：＝＝，：反相、，2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算13图8-4两相短路0faI0fcfbIIfcfbVV边界条件为:二、两相（b相和c相）短路对称分量表示为:0)0()2()1(fafafaIII0)0()2(2)1()0()2()1(2fafafafafafaIIaIaIIaIa)0()2(2)1()0()2()1(2fafafafafafaVVaVaVVaVa2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算140)0(faI0)2()1(fafaII)2()1(fafaVV整理后，可得由此构造复合序网（正序网和负序网相并联）图8-5两相短路的复合序网求出)()2()1()0()1(ffffffaXXjVI)1()2(fafaII)1()2()2()2()2()1(fafffafffafaIjXIjXVV∴没有零序网络2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算15)1()1(2)0()2()1(23)(fafafafafafbIjIaaIIaIaI)1(3fafbfcIjII短路电流绝对值：)1()2(3fafcfbfIIII短路点各相对地电压为:fafafcfbfafffafafafaVVVVIXjVVVV212)1()1()2()0()2()1(短路点故障相的电流为:2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算16图8-6两相短路接地边界条件为:0faI0fcV0fbV三、两相（b相和c相）短路接地用对称分量表示为:0)0()2()1(fafafaIII0)0()2()1(2fafafaVVaVa0)0()2(2)1(fafafaVVaVa和单相短路比较2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算17化简整理后，得0)0()2()1(fafafaIII)0()2()1(fafafaVVV2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算180)0()2()1(fafafaIII)0()2()1(fafafaVVV图8-7两相短路接地的复合序网（正、负、零三序网的并联）2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算19)//()0()2()1()0()1(ffffffffaXXXjVI各序分量确定为:)1()0()2()0()2(fafffffffaIXXXI)1()0()2()2()0(fafffffffaIXXXI)1()0()2()0()2()0()2()1(fafffffffffafafaIXXXXjVVV可求得:图8-7两相短路接地的复合序网（正、负、零三序网的并联）2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算20)1()0()2()0()2(2)0()2()1(2))(fafffffffffafafafbIXXXXIIII)1()0()2()0(2)2()0()2(2)1())(fafffffffffafafafcIXXXXIIII短路电流为)1(2)0()2()0()2()1,1()(13fafffffffffcfbfIXXXXjIII短路点非故障相的对地电压为)1()0()2()0()2()1(33fafffffffffafaIXXXXjVV短路点故障相电流为2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算21所有短路类型短路电流的正序分量可以统一写成)()()1()0()()1(nfffnfaXXjVI)(nX表示附加电抗，上角标（n）代表短路类型。)()1()()(nfannfImI短路电流的绝对值与正序分量的绝对值成正比，即式中)(nm为比例系数，其值视短路类型而定。四、正序等效定则2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算22)(nX)(nm))0()2()0()2(ffffffffXXXX2)0()2()0()2()(13ffffffffXXXXj)2(ffX3)0()2(ffffXX短路类型f(n)三相短路f(3)01两相短路接地f(1,1)两相短路f(2)单相短路f(1)3如下表8-1所示：2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算23※正序等效定则的物理意义把不对称短路可以转化为对称短路通过添加附加电抗2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算24五、不对称短路时网络中电流和电压的分布1、正序电压分量越靠近电源点，电压分量越高；越靠近短路点，电压分量越低。电源点的正序电压最高，在电源与短路点之间正序电压逐渐降低，短路点处正序电压最低，就等于故障点正序电压分量。①单相短路接地时正序电压值降低最少；②两相短路接地时正序电压降低的情况仅次于三相短路；③三相短路时，短路点的正序电压为零，系统中其他各点的正序电压降低最严重。2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算252、负序和零序网络中没有电源，短路点的负序和零序电压分量相当于电源，因此短路点的负序和零序电压值最大，最大等于故障点的负序、零序电压分量。越远离短路点负序和零序电压值越小。2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算26Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2+Uf0f(1)f(1,1)f(2)f(3)U1U2U0U1U2U0U1U2U02020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算27各节点负序分量越大，电压不对称程度越大单相短路的不对称程度最小2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算28重点难点分析•复合序网的制定：根据各种简单不对称故障，用经序量表示的边界条件来制定复合序网。单相短路复合序网等效成正、负、零序网串联；两相短路复合序网等效成正、负序并联；两相短路接地等效成正、负、零序网的并联。•正序等效定则：根据各种简单不对称故障，总结出统一的正序分量算式。•公式表明了一个很重要的概念：在简单不对称短路的情况下，短路点电流的正序分量，与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。2020/5/10电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算298-2电