电力系统分析穆刚不对称故障的分析计算

电力系统分析电力系统分析 5-1各种不对称断路时故障处的短路电流和电压5-2非故障处的短路电流和电压5-3 非全相运行的分析计算5-4 计算机计算程序原理框图第五章 不对称故障的分析计算Date 电力系统分析电力系统分析 概述： 简单不对称故障 :仅在一处发生短路或断线的故障。可分为二类：（ 1） 横向不对称故障 ：两相短路、单相接地短路、两相接地短路；其特点为由系统网络中的某一点（节点）和公共参考点（接地点）构成故障端口。（ 2） 纵向不对称故障 ：一相断线、二相断线；其特点为由电力网络中的两个高电位点之间构成故障端口。分析方法：（ 1）解析法：联立求解三序网络方程和故障边界条件方程；（ 2）借助于复合序网进行求解。Date 电力系统分析电力系统分析 系统各序等值电路Date 电力系统分析电力系统分析 一、单相接地短路（一、单相接地短路（ A相）相） （一）故障边界条件：（一）故障边界条件：转换为对称分量转换为对称分量 (a为基准相）为基准相） ,如下如下 ：5-1各种不对称 短 路时 故障处 的短路电流和电压Date 电力系统分析电力系统分析 Date 电力系统分析电力系统分析 (二 )复合序网 （三）短路点电气量（三）短路点电气量Date 电力系统分析电力系统分析 短路处各短路处各 相电压电流相电压电流 为：为：Date 电力系统分析电力系统分析 参考向量： Uka|0|电流相量图（四）向量图： （假定阻抗为纯电抗）电压相量 图Date 电力系统分析电力系统分析 非故障相电压变化情况：Date 电力系统分析电力系统分析 （五）基本特点：（ 1）短路点各序电流大小相等，方向相同。（ 2）短路点正序电流大小与短路点原正序网络上增加一个附加阻抗 而发生三相短路时的电流相等 :（ 3）短路点故障相电压等于零。（ 4）若 两非故障相电压的幅值总相等，相位差 的大小决定于如果 有Date 电力系统分析电力系统分析 （六）系统参数变更时不对称短路处各电气量的变化特点：系统参数 及由旋转电机的正序和负序阻抗值的差异而引起。在靠近旋转电机附近的地点短路时，取值范围约在 0.1 1.45之间；在远离旋转电机的地点短路时，其值可以近似为 1与系统变压器中性点的接地方式及短路点的位置有关，有可能在0 范围内取值Date 电力系统分析电力系统分析 为分析简便，电阻忽略不计，只考虑各元件的电抗。令 当 当假设：Date 电力系统分析电力系统分析 中，因为 定， 可变。时 时 中性点不直接接地 中性点不直接接地 ,非故障相电压为 倍Date 电力系统分析电力系统分析 故障点非故障相电压升高，严重时要引起过电压。为此，在中性点直接接地的系统中，必须要保证一定数量的变压器中性点接地，以控制 的数值不要过大。负序电压：故障点的负序电压与负序电流大小各序相同。零序电压： 故障点的零序电压与零序电流成正比，所以零序电流与零序电压的大小关系相同。Date 电力系统分析电力系统分析 （七）单相经阻抗接地短路故障边界条件：序边界条件序边界条件1方法一：Date 电力系统分析电力系统分析 复合序网如下：Date 电力系统分析电力系统分析 Date 电力系统分析电力系统分析 2.方法二K点故障边界条件为：转换为对称分量：Date 电力系统分析电力系统分析 二 . 两 相短路（一）故障边界条件：转换为对称分量 (a为基准相）：Date 电力系统分析电力系统分析 （二）求解方法（ 1）解析法Date 电力系统分析电力系统分析 Date 电力系统分析电力系统分析 Date 电力系统分析电力系统分析 当故障点远离发电机时，可认为（ 2）复合序网法根据故障边界条件，将基本序网在故障端口处连接所构成的网络称为复合序网。由复合序网，可直接求出故障点电压电流的序分量。Date 电力系统分析电力系统分析 （三）故障点电流电压向量关系 (向量图）：先确定参考相量：（假定阻抗为纯电抗）可以直观的了解三相电流、电压的相对大小和它们之间的相位关系。Date 电力系统分析电力系统分析 （四）两相经阻抗短路1方法一：故障点边界条件：故障点边界条件： 转换为对称分量：转换为对称分量：Date 电力系统分析电力系统分析 Date 电力系统分析电力系统分析 2. 方法二：在 K点发生的两相短路可等值的看成是在 K 点发生的两相金属性短路。K 故障边界条件为：Date 电力系统分析电力系统分析 (五 ) 两相短路的基本特点：（ 1）短路电压电流中不存在零序分量；（ 2）两故障相中的短路电流的绝对值相等，方向相反，数值上为正序电流的 倍；（ 3）当在远离发电机的地方发生两相短路时，可通过对序网进行三相短路计算来近似求两相短路的电流；（ 4）两相短路时的正序电流在数值上与在短路点加一个附加阻抗 构成一个增广正序网而发生三相短路时的电流相等。即（ 5）短路点两故障相电压总是相等，数值上为非故障相电压的一半，相位上总是与非故障相电压方向相反。Dat