第8章电力系统不对称故障的分析和计算.

浙江工业大学信息学院第8章电力系统不对称故障的分析和计算浙江工业大学信息学院王晶2不对称分析短路断线相位变换第8章电力系统不对称故障的分析和计算8-0本章框架浙江工业大学信息学院王晶3000222111fafafffafafffafaffeqVIjXVIjXVIjXEXff1f1O11faI1faVeqEXff0f0O00faI0faV第8章Xff2f2O22faI2faV边界条件？短路发生前故障点电压)0(feqVE8-1简单不对称短路的分析浙江工业大学信息学院王晶48-1简单不对称短路的分析第8章一单相接地短路二两相短路三两相接地短路四正序等效定则五非故障处的电流和电压的计算浙江工业大学信息学院王晶5000fcfbfaIIVfaI0fbI0fcIfaVabc一单相(a相)接地短路f8.1节故障处的边界条件为：浙江工业大学信息学院王晶6用对称分量表示00002210212021fafafafcfafafafbfafafaIIIIIIIIVVV1解方程法000fcfbfaIIV8.1节一单相接地短路(续1)faI0fbI0fcIfaVabcf浙江工业大学信息学院王晶70210210fafafafafafaIIIVVV)(021)0(1ffffffffaXXXjVI联立求解方程可得8.1节00002210212021fafafafcfafafafbfafafaIIIIIIIIVVVfaI0fbI0fcIfaVabcf000222111)0(fafafffafafffafafffVIjXVIjXVIjXV一单相接地短路(续2)浙江工业大学信息学院王晶8以上方法需要联立求方程式。通过观察边界条件，可以发现正、负和零序电流相等，从而得出新方法，即直接求解法：复合序网法8.1节一单相接地短路(续3)浙江工业大学信息学院王晶9根据故障处各序分量之间的关系，将各序网络在故障端口联接起来所构成的网络称为复合序网。2复合序网法概念：一单相接地短路(续4)8.1节浙江工业大学信息学院王晶10可把三个序网串联成一个复合序网0210210fafafafafafaIIIVVV单相接地短路时：一单相接地短路(续5)8.1节浙江工业大学信息学院王晶11021fafafaIII11)0(1faffffaIjXVV122fafffaIjXV100fafffaIjXVO0jXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faIjXff0f00faV0faI0210210fafafafafafaIIIVVV)(021)0(1ffffffffaXXXjVI浙江工业大学信息学院王晶1210213fafafafafaIIIII0212fafafafbVVVV0221fafafafcVVVV故障点a相电流为可见，单相短路电流为正序电流的3倍。短路点非故障相的对地电压为3求故障点电压和电流faI0fbI0fcIfaVabcf一单相接地短路(续6)8.1节浙江工业大学信息学院王晶130021fafafaIII0faI•如果中性点不接地的系统中发生单相接地短路，则Xff0=∞，由复合序网，有即表示不存在单相短路电流。注意O0jXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faIjXff0f00faV0faI一单相接地短路(续7)8.1节浙江工业大学信息学院王晶141faI1faI2faI0faI1fbI1fcI2fbI2fcIfaI2fbV1fbV1fcV1faV2faV0faV2fbV2fcVfbVfcV2fcV0fcV0fbV以正序电流为参考相量，可以作出短路点的电流和电压相量图。4故障点电压和电流相量图一单相接地短路(续8)8.1节浙江工业大学信息学院王晶1500fcfbfcfbfaVVIIIfbIfcI0faIabc二两相(b相和c相)短路故障处的边界条件为：8.1节浙江工业大学信息学院王晶16000221021202210212021fafafafafafafafafafafafafbfafafafaVVVVVVIIIIIIIIIII用对称分量表示为1建立复合序网00021210fafafafafaVVIII00fcfbfcfbfaVVIIIfbIfcI0faIabc二两相(b相和c相)短路(续1)8.1节浙江工业大学信息学院王晶17)(21)0(1ffffffaXXjVI12fafaII12222fafffafffaIjXIjXV1221fafffafaIjXVV复合序网中没有零序网络00021210fafafafafaVVIII注意jXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faI二两相(b相和c相)短路(续2)8.1节浙江工业大学信息学院王晶1811211202123)(3)(fafafbfcfafafafafafbIjIIIIjIIIII3短路点故障相的电流为：可见，两相短路电流为正序电流的倍。2求故障点电压和电流fbIfcI0faIabc二两相(b相和c相)短路(续3)8.1节浙江工业大学信息学院王晶19表示故障相电压只有非故障相电压的一半且方向相反。1212fafafafaVVVV短路点各相对地电压为：fafafafafafcfbVVVVVVV21)(120212二两相(b相和c相)短路(续4)8.1节fbIfcI0faIabc浙江工业大学信息学院王晶20faV2fcV2fcV2fbV1fbV1fcV1faV2faV2fbVfbVfcV1faI2faI1fbI1fcI2fbI2fcIfcIfbI2fbI2fcI3故障点电压和电流相量图1faI以正序电流为参考相量，可以作出短路点的电流和电压相量图。二两相(b相和c相)短路(续5)8.1节浙江工业大学信息学院王晶21000fcfbfaVVIfbIfcI0faIfbVfcVabc三两相(b相和c相)接地短路故障处的边界条件为：8.1节浙江工业大学信息学院王晶221建立复合序网用对称分量表示为00212fafafaVVV0021fafafaIII000fcfbfaVVI00221fafafaVVVfbIfcI0faIfbVfcVabc0021fafafaIII210fafafaVVV三两相(b相和c相)接地短路(续1)8.1节浙江工业大学信息学院王晶230021fafafaIII210fafafaVVVjXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faIjXff0f00faV0faI021)0(1//ffffffffajXjXjXVI10202fafffffffaIjXjXjXI10220fafffffffaIjXjXjXI10202021fafffffffffafafaIXXXXjVVV浙江工业大学信息学院王晶240212fafafafbIIII0221fafafafcIIII10213fafafafafaVVVVV故障点故障相的电流为故障点非故障相电压为2求故障点电压和电流fbIfcI0faIfbVfcVabc三两相(b相和c相)接地短路(续2)8.1节浙江工业大学信息学院王晶250faI1fbI2fbI2fcI1faI2faI1fcI2fcIfcIfbI2fbI0fbI0fcI0faV2fcV2fbV1fbV1fcV1faV2faVfaV3故障点电压和电流相量图1faI以正序电流为参考相量，可以作出短路点的电流和电压相量图。2fbV0faV2fcV0faV三两相(b相和c相)接地短路(续3)8.1节浙江工业大学信息学院王晶26jXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faI短路类型实际电路图复合序网单相接地短路两相短路两相接地短路各种不对称短路的边界条件8.1节总结faI0fbI0fcIfaVabcffbIfcI0faIabcfbIfcI0faIfbVfcVabcjXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faIjXff0f00faV0faIO0jXff1f1O11faV)0(fV1faIjXff2f2O22faV2faIjXff0f00faV0faI浙江工业大学信息学院王晶27短路类型正序电流分量单相接地短路两相短路两相接地短路各种不对称短路电流的正序分量)(021)0(1ffffffffaXXXjVI)(21)0(1ffffffaXXjVI)//(021)0(1ffffffffaXXXjVI总结8.1节浙江工业大学信息学院王晶28)()(1)0(1nffffaXXjVIjXff1)0(fV1faIjX∆(n)正序增广网络可见总结(续1)8.1节浙江工业大学信息学院王晶29)(nX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阻抗而发生三相短路时的电流相等。四正序等效定则1概念8.1节abcff1faIabc)(nXfI=浙江工业大学信息学院王晶30)()(1)0(1nffffaXXjVI2正序电流分量8.1节jXff1)0(fV1faIjX∆(n)附加阻抗短路类型四正序等效定则(续1)浙江工业大学信息学院王晶3102)1(ffffXXX2)2(ffXX02)1,1(//ffffXXX单相接地短路时两相短路时两相接地短路时8.1节)()(1)0(1nffffaXXjVI四正序等效定则(续2)浙江工业大学信息学院王晶32短路支路故障相电流的绝对值与其正序电流成正比)(1)()(nfannfImI3故障相电流8.1节比例常数，由短路类型决定四正序等效定则(续3)浙江工业大学信息学院王晶333)1(m3)2(m20202)1,1()(13ffffffffXXXXm单相接地短路时两相短路时两相接地短路时8.1节)(1)()(nfannfImI四正序等效定则(续4)浙江工业大学信息学院王晶34短路类型f(n)m(n)三相短路f(3)01两相接地短路f(1,1)两相短路f(2)单相接地短路f(1)38.1节)(nX02//ffffjXjX20202)(13ffffffffXXXX2ffjX302ffffjXjX4总结四正序等效定则(续5))()(1)0(1nffffaXXjVI)(1)()(nfannfImI浙江工业大学信息学院王晶353求短路点的正序电流；1求出负序和零序输入阻抗和；2组成附