大工14春《电力系统分析》辅导资料十三.doc

大连理工大学网络教育学院电力系统分析辅导资料十三主 题： 第八章 电力系统不对称短路的分析与计算（第5-6节）学习时间： 2014年6月23日6月29日内 容：一、本周知识点及重难点分布表13-1 本周知识点要求掌握程度一览表序号学习知识点要求掌握程度本周难点了解熟悉理解掌握1不对称短路计算2例题分析二、知识点详解【知识点1】不对称短路计算任意地方短路相当于在短路点接一不对称负载，又相当于在短路点接一不对称电压源。把不对称电压源分解为正序、负序、零序三个串联的电压源，由于三相对称，取其中一相进行计算即可。由于系统中存在三类不同电源，计算时又需把系统分解为正序、负序、零序三个分量系统。计算出三序网电流、电压，即可根据叠加原理求出短路电流、电压。1、正序、负序、零序网络等值电路的形成（1）正序网络的等值电路图13-1 正序网络等值电路形成形成原理：根据戴维南定理，可把短路点以内的系统（上图红框以内的部分）看作是一个以空载电压为电动势、输入阻抗为内阻抗的电压源。（2）负序网络的等值电路图13-2 负序网络等值电路形成形成原理：根据戴维南定理，可把短路点以内的系统看作是一个以空载电压为电动势、输入阻抗为内阻抗的电压源。（3）零序网络的等值电路 （a）正序网络等值电路 （b）负序网络等值电路 （c）零序网络等值电路图13-3 三序网络等值电路2、不对称短路的序参数表示的边界条件 （a）单相短路 （b）两相短路 （c）两相接地短路图13-4 短路示意图背景：得到各序网络等值电路之后，可写出三序电压平衡方程 三个方程六个未知数因此：还需要根据具体短路类型，再写出三个序参数所表示的方程。（可根据不同类型短路的边界条件写出）（1）单相短路的边界条件方程（见图13-4（a）由相参数表示的边界条件可推导出序参数表示的边界条件（假设接地电阻为0）：综上可得：上式意味着正、负、零序网在故障点串联。（2）两相短路的边界条件方程（见图13-4（b）相参数表示的边界条件：，也即为序参数表示的边界条件。上式意味着正、负、零序网在故障点并联。（3）两相接地短路的边界条件方程（见图13-4（c）相参数表示的边界条件：可得序参数表示的边界条件：上式意味着正、负、零序网在故障点并联。3、短路点电压、电流的计算（1）求解方法1-解方程组六个方程六个未知数：边界条件方程1，边界条件方程2，边界条件方程3，。解方程组；计算B、C两相序参数；叠加各相序参数；计算各相短路电流和电压。（2）求解方法2-利用复合序网图1）单相短路分析：（见图13-4（a）边界条件： 三个序网在故障点串联得复合序网图：图13-5 单相短路复合序网图求解三序电流：短路电流：，分析：一般若：，则；，若：，则；若：，则；，正序：负序：零序：短路点A、B、C相电压：A相电压：B相电压：C相电压：短路点非接地相电压（设线路为纯电抗线路）数学分析：若：，则B、C相电压较正常时有些降低；时，若：，则B、C相电压较正常时相同；若：，则B、C相电压较正常时升高；，即，中性点电压升值相电压，非故障相电压升为线电压电流、电压向量图分析2）两相短路分析：（见图13-4（b），方法同单相短路分析。A相电压分析结论1：非故障相电压约等于故障前电压。B、C相电压分析结论2：故障相电压幅值约等于故障前电压幅值的一半。3）两相接地短路分析：（见图13-4（c），方法同单相短路分析。 （a）电压向量图分析 （b）电流向量图分析图13-6 单相短路向量图（3）利用复合序网图求解结果总结1）单相短路分析；2）两相短路分析；3）两相接地短路分析。表13-2 正序电流、相电流计算公式归纳4、各种不对称短路的短路点电压、电流分析表13-3 各种不对称短路的短路点电压、电流分析表【知识点2】例题分析参数：，已归算为标幺值求：若K点发生三相短路和不对称短路时的起始次暂态电流、冲击电流（若无G2时如何计算？）。（发电机分别为无限大功率电源和同步发电机时的有何不同）图13-7 例题图解：计算步骤：1）取其中A相计算，2）以次暂态参数描述发电机，画出A相正序、负序、零序等值电路 （a）正序网 （b）负序网 （c）零序网图13-8 例题三序网3）根据短路类型，绘制复合序网图设：故障类型为B、C两相接地短路，则以A相三序量表示的边界条件为：图13-9 例题复合序网图4）根据复合序网图，计算三序电流和三序电压三序电流：，三序电压：5）根据三序电流、电压，计算三相电流和电压三相电流：，三相电压：，6）根据三序电流、电压，绘制三相电流和电压向量图 （a）电压向量图分析 （b）电流向量图分析图13-10 例题向量图三、重要理论1、不对称短路的序参数表示的边界条件（知识点1）需要根据具体短路类型，再写出三个序参数所表示的方程。（可根据不同类型短路的边界条件写出）（1）单相短路的边界条件方程：正、负、零序网在故障点串联。（2）两相短路的边界条件方程：正、负、零序网在故障点并联。（3）两相接地短路的边界条件方程：正、负、零序网在故障点并联。2、短路点电压、电流的计算（知识点1）（1）求解方法1-解方程组（2）求解方法2-利用复合序网图1）单相短路分析三序电流短路电流短路点A、B、C相电压短路点非接地相电压（设线路为纯电抗线路）：中性点电压升值相电压，非故障相电压升为线电压电流、电压向量图分析2）两相短路分析，方法同单相短路分析。A相电压分析结论1：非故障相电压约等于故障前电压。B、C相电压分析结论2：故障相电压幅值约等于故障前电压幅值的一半。3）两相接地短路分析，方法同单相短路分析。（3）利用复合序网图求解结果总结1）单相短路分析；2）两相短路分析；3）两相接地短路分析。四、课后习题习题13.1 单项选择题：下列属于短路点电压、电流计算方法的是（ ）。A、求解方法1-解方程组B、求解方法2-利