电力系统暂态分析（4）ppt-电力系统暂态分析（4）

第四章对称分量法及电力系统元件各序参数、等值电路第一节对称分量法一、定义１、任一组三相同频相量可分解为三组对称分量关系式：)(CBAF零序）（负序）（正序CBAFCBAFCBAF021)(）（）（）（）（）（）（）（）（）（021021021CCCCBBBBAAAAFFFFFFFFFFFF第一节对称分量法10AAFFF（）A（2）（）以，，为参考23212321002202120jeajeajj21(1)(1)(1)22(2)(2)(2)0000,,BACABACABACAFaFFaFFaFFaFFFFF（）（）（）（）（）（）正序负序零序，第一节对称分量法因此有：)(31)(31)31)0(2)2(2)1(CBAACBAACBAAFFFFFaFaFFFaFaFF（第一节对称分量法矩阵表达式１）合成变换简化为：)0()2()1(2211111AAACBAFFFaaaaFFF::pSFPTFSFTF相参数：合成矩阵序分量第一节对称分量法２）分解变换简化为：三相对称元件各序分量是独立的CBAAAAFFFaaaaFFF111113122)0()2()1(：分解矩阵11TFTFPS第一节对称分量法二、零序电流流通的必要条件必须经中性点形成回路例４－１0I第二节对称分量法在不对称故障中的应用一、序阻抗三相静止对称元件：三相对称：zaazbbzcczabZbczacsccbbaazzzzmacbcabzzzz第二节对称分量法在不对称故障中的应用支路电压方程：缩写为：cbasmmmsmmmscbacccbcabcbbbaacabaacbaIIIzzzzzzzzzIIIzzzzzzzzzUUUpppIzU第二节对称分量法在不对称故障中的应用作变换：得：其中：111pppTUTzTTIsssUzImsmsmspszzzzzzTzTz20000001第二节对称分量法在不对称故障中的应用以序分量表示的支路电压方程为：三相对称系统对称分量变换为三个互不耦合的正、负、零序系统(1)(1)(1)(1)(2)(2)(2)(2)(0)(0)(0)(0)0000000000200asmaaasmaaasmaaUzzIzIUzzIzIUzzIzI第二节对称分量法在不对称故障中的应用二、将不对称故障网分解为对称的各序网例故障网)1(fT0/YG)1(fL第二节对称分量法在不对称故障中的应用序网络的生成－－﹥将故障处的对地电压分解为三相对称电压AEBECEGxGxGxTAELBAC)1(faU)0(faU)2(faU)1(fcU)0(faU)2(fcU)0)(2)(1(faI第二节对称分量法在不对称故障中的应用三个对称网络的迭加：１）正序、、正序阻抗AE1Gx1Lx1Tx)1(fAU1Gx1Tx1Lx第二节对称分量法在不对称故障中的应用２）负序、、负序阻抗2Gx2Lx2Tx)2(fAU2Gx2Tx2Lx第二节对称分量法在不对称故障中的应用３）零序、——、的零序阻抗0Lx0Tx)0(fU0Tx0LxTL第二节对称分量法在不对称故障中的应用三、求解１）列出序网络基本方程)3()()2()()1()(30000)0(222222)2(111111)1(xIjxxIjUxIjxxxIjUxIjxxxIjUEALTAfAALTGAfAALTGAfAA第二节对称分量法在不对称故障中的应用２、列出补充方程由边界条件（短路点的条件）（序网的接口）由)6(00)5(00)4(00)0()2(2)1()0()2()1(2)0()2()1(fAfAfAfCfAfAfAfBfAfAfAfAIIaIaIIIaIaIUUUU)0()2()1(65fAfAfAIII））、（（第二节对称分量法在不对称故障中的应用由边界条件，组成复合序网（将各序网连在一起）AE1x)2(fAI0x2x)0(fAI)1(fAI)1(fAU)2(fAU)0(fAU）式）（）（满足（321）式）（）（满足（654)(/021)0()2()1(xxxjEIIIAfAfAfA第三——六节电力系统元件的负序和零序一、同步发电机稳态运行时的同步电抗，暂态过程都是正序电抗,dqxx''''',ddqxxx和第三——六节电力系统元件的负序和零序结论：①不对称短路时，输电线路中出现强大的高次谐波干扰；②施加负序电流（压），机端不仅仅出现负序电压（流）。第三——六节电力系统元件的负序和零序同步电机的负序电抗定义:发电机端点的负序电压基频分量与流入定子绕组的负序电流基频分量的比值)2()2()2(IUx第三——六节电力系统元件的负序和零序根据施加电压、注入电流及不同的短路情况，可有计及远离机端的短路，因与外部电抗串联，以上三式的结果接近。实用计算中，取)(21)2(qdxxxqdqdxxxxx2)2(qdxxx)2()(21)2(qdxxx第三——六节电力系统元件的负序和零序同步电机的零序电抗零序电流只产生漏磁通，由于迭绕线圈，零序漏磁通小于正序漏磁通。dxx)-0.6-15.0()0(第三——六节电力系统元件的负序和零序二、异步电动机突变状态下的电抗相当于起动电抗。2－s的转差，也相当于快速变化的起动电抗绕组为△、Y接法，中线电流（零序电流）=0stIxx1)1(xx)2()0(x第三——六节电力系统元件的负序和零序三、变压器１）变压器的接线方式是影响的主要因素①短路发生在侧是的必要条件，非侧短路无通路01221xxx、、0x0Y0x0Y0I0x第三——六节电力系统元件的负序和零序②侧短路时，I侧由Ⅱ、Ⅲ侧接线方式确定ａ、Ⅱ侧为YⅡ侧对Ⅰ侧无影响，等效于开路0YⅠ0UⅠAⅠ0UⅠ0UⅡAⅠCⅠB网络后续ⅡCⅡBⅠ0IⅠ0IⅠ0I第三——六节电力系统元件的负序和零序ｂ、Ⅱ侧为Ⅱ侧经短路，仅在绕组内有电流Ⅰ0UⅠ0IⅠ0U00＝I网络后续00＝I00＝I第三——六节电力系统元件的负序和零序ｃ、Ⅱ侧为零序网向后延伸，由后续网络确定0YⅠ0UⅠ0IⅡ0U网络后续0x第三——六节电力系统元件的负序和零序３、等效电路①两绕组变ａ、YY/00U0U0U03InZⅠxⅡx0mxnZ3nZ3Ⅰx0mx00mxxxⅠⅠ0I第三——六节电力系统元件的负序和零序ｂ、/0Y03InZⅠxⅡxmxnZ3nZ3ⅠxmxⅠ0IⅠ0IⅠ0IⅡxnZ3x0U00mmxxxxxxⅡⅡⅠ）（消去了mx第三——六节电力系统元件的负序和零序ｃ、00/YYnZⅠxⅡxmxnZ3nZ3Ⅰx0mxⅠ0IⅠ03IⅡ03I网络后续Ⅱ0I网络后续网络后续Ⅱx视后续网络阻抗略去0mxnZ3移动第三——六节电力系统元件的负序和零序②普通三绕组变——（两绕组变的结合）例//00YYnZⅠxⅡxmxnZ3Ⅰ0I后续网络后续后续ⅡⅡⅠ0IⅢx第三——六节电力系统元件的负序和零序ⅠxⅡxnZ3网络后续Ⅲx0U0mxⅠxⅡxnZ3网络后续Ⅲx0mx消去第三——六节电力系统元件的负序和零序③自耦双饶组变Ａ、中性点直接接地同于变00/YYⅠx0mx网络后续ⅡxⅠⅡ第三——六节电力系统元件的负序和零序Ｂ、中性点经接地nZⅠⅡnZⅠ03IⅡ03IⅠ0IⅡ0I网络后续0UnZⅠ03IⅡ03IⅠ0IⅡ0IⅠ0UⅠUⅡUⅡ0UⅠ0IⅡ0IⅠ0UⅡ0U第三——六节电力系统元件的负序和零序0000nnUUZIUUUUUUⅠⅡⅠ0ⅠⅠ0ⅡⅡ12)3(NOnNnOOnUUUUUUIIZⅡⅡⅠⅡ（）1211221122)()((131NOOnnNNNnNNNNIOOnNNUUUUUUUUUUUUUUUUUUUIIZUUⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅡⅠⅡ（））（）（）（）第三——六节电力系统元件的负序和零序112221122/31(1)//31)OONONOOnONONNOONNnNUUUIUZUUIZIUIUUIIUUXZUⅠⅡⅡⅠⅡⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅡ（）（）（第三——六节电力系统元件的负序和零序其中无时变压器阻抗ⅠⅡⅠⅡⅠOIUUXnZⅡⅠx221)1(NNnUUZ0U)(0所引起流过因ⅡnZIⅠⅡ112221122/31(1)//31)OONONOOnONONNOONNnNUUUIUZUUIZIUIUUIIUUXZUⅠⅡⅡⅠⅡⅠⅠⅠⅡⅠⅠⅡ（）（）（第三——六节电力系统元件的负序和零序④自耦三绕组Ａ、中性点直接接地与普通三绕组相同Ｂ、中性点经接地只有两个绕组时的阻抗（向Ⅰ侧归算）00(//)YYnZ)0(nZ第三——六节电力系统元件的负序和零序)3()(3)3(3)33130221000221nNNnnnnNNnZIUUZXZZIZXZZIIUUZXZ流过流过流过、（）（ⅡⅢⅡⅢⅡⅠⅢⅠⅢⅠⅡⅠⅡⅠⅡⅠ单个绕组阻抗1112113(1)213()2132NnNNNnNNNnNUZZZZXZUUUZZZZXZUUUZZZZXZUⅠⅠⅡⅠⅢⅠⅢⅠⅠⅡⅡⅠⅡⅡⅢⅠⅢⅡⅡⅢⅠⅢⅡⅢⅠⅡⅢⅡ（）（）（）第三——六节电力系统元件的负序和零序四、输电线１、输电线的各序电抗与导线的自感抗（）和互感抗（）的关系),,(021xxxSxmx0211000000000000xxxxxxxxxTZTZmSsSmSPS第三——六节电力系统元件的负序和零序正序电抗负序电抗零序电抗mSxxx1mSxxx2mSxxx20第三——六节电力系统元件的负序和零序２、输电线的无架空地线有不良导体架空地线良导地线单回3.53.02.5双回并联5.54.73.0双回并联线的影响通过同向电流互感使加大0x0x第四节电力系统各序网络的制订一、正序网络就是通常计算对称短路时所用的等值网络，除中性点接地电阻、空载线路以及空载变压器外，均应包括在正序网络中。二、负序网络负序电流能够流通的元件与正序电流相同，但所有电源的负序电势为零第四节电力系统各序网络的制订三、零序网络短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，零序电流流通的情况与正（负）序电流流通的情况大不相同。从短路点开始故障点加零序电压时的通路——零序网络