02_补充_电力系统不对称短路计算

二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算理想电力系统，由于三相对称，负序、零序分量都为零。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出负序和零序（或者只有其中的一种）。因此通过检测这两个分量，可知系统是否出了问题。二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算1．对称分量法静止的三相电路元件序阻抗cbaccbcacbcbbabacabaacbaIIIZZZZZZZZZVVVabcabcZIV1201201120IZITZTVsc221113111aaTaa120jea12211111TaaaaaaSMMbMSMbMMSccVIZZZVZZZIZZZVI二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算当元件参数完全对称时mcabcabsccbbaazzzzzzzz)0()2()1(0000002000000ZZZZZZZZZZmsmsmssc120120IZVsc0)0(02)2(21)1(1aaaaaaIZVIZVIZV结论：在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。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212201113111aaabacFFaaFaaFFF二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算正序分量：三相量大小相等，互差1200，且与系统正常运行相序相同。负序分量：三相量大小相等，互差1200，且与系统正常运行相序相反。零序分量：三相量大小相等，相位一致。212201113111aaabacFFaaFaaFFF212201113111bbbcbaFFaaFaaFFF212201113111cccacbFFaaFaaFFF2121212111aabcbbcaccababcFFaFaFFFaFaFFFaFaFFaFaF2222222222aabcbbcaccababcFFaFaFFFaFaFFFaFaFFaFaF000000aabcbbcaccababcFFFFFFFFFFFFFFF二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算序阻抗：元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降与通过该元件的同一序电流的比值。00)0(22)2(11)1(///aaaaaaIVZIVZIVZ正序阻抗负序阻抗零序阻抗对于三相对称的元件中的不对称电流、电压的计算问题，可以分解成三相对称的分量，分别进行计算。由于每组分量的三相是对称的，只需分析一相即可。4.3短路电流计算二、不对称短路电流计算二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算正序网11121111)()(anaaaLGaaVZIaIaIZZIE1111)(aLGaaVZZIE01121111aaacbaIaIaIIII二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算负序网21222)(0aGaVZZI二、不对称短路电流计算4.3短路电流计算零序网000003)(0anaLGaVZIZZI0000)3(0anLGaVZZZI00003acbaIIII4.3短路电流计算1111)(aLGaaVZZIE21222)(0aGaVZZI0000)3(0anLGaVZZZI00022211100aaaaaaVZIVZIVZIE4.3短路电流计算4.3短路电流计算任一复杂的电力系统，在任一处发生不对称故障，我们均可以建立正、负、零序三个序网络的等效电路。00022211100aaaaaaVZIVZIVZIE000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE该方程组有三个方程，但有六个未知数，必须根据边界条件列出另外三个方程才能求解。4.3短路电流计算000cbaIIV00002210212021aaaaaaaaaIIaIaIIaIaVVV0210210aaaaaaIIIVVV000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE)(0211XXXjEIa100122102111102)(aaaaaaaaaaIjXVIjXVIXXjIjXEVIII单相接地短路4.3短路电流计算0210210aaaaaaIIIVVV000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE单相接地故障的复合序网1120()aEIjXXX100122102111102)(aaaaaaaaaaIjXVIjXVIXXjIjXEVIII4.3短路电流计算单相接地的短路电流和短路点非故障相电压1021)1(3aaaaafIIIIII1002022110020212]3)2([23]3)2[(23aaaacaaaabIXjXXVVaVaVIXjXXVVaVaV100122102111021102)()(aaaaaaaaaaIjXVIjXVIXXjIjXEVXXXjEIII4.3短路电流计算000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXEcbcbaVVIII00022102120221021202100aaaaaaaaaaaaaaaVVaVaVVaVaIIaIaIIaIaIII2121000aaaaaVVIII)(211XXjEIa000122221012aaaaaaaaVIjXIjXVVIII两相短路4.3短路电流计算2121000aaaaaVVIII000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE两相短路的复合序网)(211XXjEIa000122221012aaaaaaaaVIjXIjXVVIII4.3短路电流计算两相短路的短路电流1112021233)(abcaaaaabIjIIIjIaaIIaIaI1)2(3acbfIIII)(211XXjEIa12222112aaaaaaIjXIjXVVII11233()bcaEIIIjXXaabcaaaaabaaaaaaVVVVVVVVaVaVIXjVVVVV2121221102121210214.3短路电流计算000cbaVVI0210210aaaaaaVVVIII000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE)//(0211XXXjEIa102020211022010202aaaaaaaaIXXXXjVVVIXXXIIXXXI两相接地短路4.3短路电流计算两相短路接地序网图0210210aaaaaaVVVIII000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE4.3短路电流计算两相短路接地故障相电流10202210202202211020221020220212)(2)2(33)(2)2(33aaaaacaaaaabIXXXXjXIXXXaXaIIaIaIIXXXXjXIXXaXXaIIaIaI120202)1,1()(13acbfIXXXXIII10202133aaaIXXXXjVV正序等效定则正序分量的计算)(0211XXXjEIa)(211XXjEIa)//(0211XXXjEIa)()(11naXXjEI单相短路两相短路两相接地短路附加电抗在简单不对称短路的情况下，故障处电流的正序分量，与在故障处每一相中加入附加阻抗，并在其后发生三相短路时的短路电流相等。这一定则称为正序等效定则。对应的等效电路称为正序增广网络。4.3短路电流计算短路电流的计算1)1(3afII1)2(3acbfIIII120202)1,1()(13acbfIXXXXIII)(1)()(nannfImI比例系数4.3短路电流计算附加电抗和比例系数短路类型f(n)三相短路f(3)01两相短路接地f(1,1)两相短路f(2)X2Σ单相接地短路f(1)X2Σ+X0Σ33)(nX)(nm0202XXXX20202)(13XXXX4.3短路电流计算电网元件的序阻抗4.3短路电流计算正序阻抗•三相对称分析中的等值阻抗负序阻抗•静止设备：Z2=Z1•旋转设备：Z2≠Z1零序阻抗•发电机、线路——表4.6.1•变压器作业：计算图中D发生单相接地短路电流