5(C-8)不对称故障分析+-+电力系统+湖南大学.ppt

1 8 1简单不对称短路的分析8 2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换8 3非全相断线的分析计算8 4应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 第八章电力系统不对称故障的分析和计算 2 8 1简单不对称短路的分析 1 基本原理与思路 基于序网电压平衡方程 利用短路点边界条件 求解故障点 口 各序电压 电流 2 序网电压平衡方程 概述 3 基本假设 a 设A相为基准相 参考相 简单不对称故障的特殊相f 1 f a f 2 f b c f 1 1 f b c g b 假设短路为金属性的 c 实用计算时不计元件电阻和对地导纳 3 8 1简单不对称短路的分析 1 边界条件 2 复合序网 一 单相接地短路 4 8 1简单不对称短路的分析 3 故障 短路 口电流 电压序分量 一 单相接地短路 附加阻抗Z 1 4 故障 短路 口的各相电流 5 8 1简单不对称短路的分析 一 单相接地短路 5 故障 短路 口的各相电压 6 8 1简单不对称短路的分析 一 单相接地短路 6 故障 短路 口的电流电压相量图 7 分析与结论 短路电流 If 1 Ifa m 1 Ifa 1 3Ifa 1 Ig 3Ifa 0 b 非故障相电压 幅值相等Vfb Vfc 幅值大小及相位差与Xff 0 Xff 2 有关 7 8 1简单不对称短路的分析 二 两相短路 1 边界条件 2 复合序网 8 8 1简单不对称短路的分析 3 故障 短路 口电流 电压序分量 二 两相短路 附加阻抗Z 2 4 故障 短路 口的各相电流 9 8 1 二 两相短路 5 故障 短路 口的各相电压 6 短路点相量图 7 分析与结论 特别 b 短路电压 短路两相V相等 为非短路相的1 2且相位相反 a 短路电流 特别 10 8 1简单不对称短路的分析 1 边界条件 2 复合序网 三 两相接地短路 11 8 1简单不对称短路的分析 3 故障 短路 口电流 电压序分量 三 两相接地短路 附加阻抗Z 1 1 4 故障 短路 口的各相电流 忽略电阻时 12 8 1简单不对称短路的分析 三 两相接地短路 5 故障口 短路点 各相电压 6 故障口 短路点 电流电压相量图 13 8 1简单不对称短路的分析 三 两相接地短路 7 分析与结论 短路电流 If 1 1 Ifa m 1 1 Ifa 1 Ig Ifb Ifc 3Ifa 0 b m 1 1 两故障相电流间的相位差与Xff 0 Xff 2 有关 14 8 1简单不对称短路的分析 四 正序等效定则1 基本内容 15 8 1简单不对称短路的分析 四 正序等效定则2 附加阻抗和短路电流倍数 16 8 1简单不对称短路的分析 四 正序等效定则3 应用正序等效定则计算t 0不对称短路的基本步骤 1 计算正常运行状态 求取各电源的E 0 及点的Vf 0 近似计算时直接令Vf 0 1 2 制订1 2 0序等值网络 求取Zff 1 Zff 2 Zff 0 3 由f n 类型确定复合序网 并求取Z n m n 必要时 考虑过渡阻抗影响 4 求f点串入Z n 的后面f 3 时的短路电流 此即f点f n 时短路电流正序分量 5 求故障口电流 电压的各序分量 6 对称分量合成 求故障口各相电流和各相电压 7 计算短路电流时 可直接运用If n m n I n fa 1 17 五 非故障处电流 电压分布计算 各序电压分布的基本特点 V1 电源点最高 离短路点越近越低 2 V2 短路点最高 离短路点愈远愈低 电源点 内电抗后 降至V2 0 3 V0 短路点最高 离短路点愈远V0愈低 YN d之 侧母线降至0 4 f 1 短路点V2和V0反相 5 电压不对称程度主要由V2决定 V2越大 电压越不对称 离f n 点越远 不对称程度减弱 6 电流 电压1 2序分量经变压器 引起相位偏移 且1 2序偏移特点不同 8 1简单不对称短路的分析 18 六 非故障处电流 电压分布计算 8 1简单不对称短路的分析 f n 时短路电流 电压分布计算的基本步骤 计算故障点电流 电压的各序分量 求各序电流 电压分量在各母线 各支路的分布 考虑变压器对各序电流 电压的相位偏移作用 3 对各母线 各支路 将电流 电压各相序分量合成 各相电压 各相电流 19 8 2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换 概述 I V的各序分量经变压器后可能有相位偏移 与T绕组接线组别 相序分量性质有关 1 I V对称分量经YN yn12 Y y12的相位变换 1 Y y12 结论 1 2序分量经Y y12后没有相位变换 0序分量不能通过Y y12变压器 20 8 2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换 1 I V对称分量经YN yn12 Y y12的相位变换 2 YN yn12 结论 1 2序分量经YN yn12后没有相位变换 0序分量经YN yn12后没有相位变换 21 8 2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换 2 I V对称分量经Y d11的相位变换 结论 0序分量不能通过Y d11 1序分量经Y d11 相位超前300 2序分量经Y d11 相位滞后300 22 8 2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换 2 I V对称分量经Y d11的相位变换 Y d变压器I V数量关系 23 8 3非全相断线的分析计算 概述 1 断线故障称为纵向故障 一相断线 两相断线 2 原因 操作 继电保护动作 自然因素 3 分析目的 研究保护动作行为 电力系统稳定性研究等 4 思路与方法 对称分量分解与合成 叠加 原理方法与简单短路分析同 故障口 断口 非全相断线类型 故障口电压对称分量分解 特殊相 a相 基准相 参考相 24 8 3非全相断线的分析计算 系统等值序网 概述 故障口电压平衡方程 25 8 3非全相断线的分析计算 一 单相断线 1 边界条件 2 复合序网 26 3 故障口电流 电压序分量 4 非故障相电流 故障相断口电压 一 单相断线 8 3非全相断线的分析计算 27 二 两相断线 1 边界条件 2 复合序网 8 3非全相断线的分析计算 28 3 故障口电流 4 故障相断口电压 二 两相断线 8 3非全相断线的分析计算 电流序分量 非故障相电流 29 8 4应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 复杂电力系统简单不对称故障的计算 一 网络表示及变量约定 30 8 4应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 复杂系统简单f n 的计算 二 各序网络的电压方程式 节点i正常运行电压 1 正序网络描述 故障口F与节点i之间的互阻抗 横向故障 纵向故障 1 任意节点i 31 8 4 二 各序网络的电压方程式 1 正序网络描述 2 故障口通式 F口输入阻抗 自阻抗 F与f间的互阻抗 F与k间的互阻抗 故障口F开路电压 32 8 4应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 复杂系统简单f n 的计算 二 各序网络的电压方程式 1 正序网络描述 3 横向故障口 f ki e f o 4 纵向故障口 f ki e f f 对1 2 0序均成立 33 8 4应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 复杂系统简单f n 的计算 二 各序网络的电压方程式 2 负序网络描述 1 任意节点i 2 横向故障口 f ki e f o 3 纵向故障口 f ki e f f 34 8 4应用节点阻抗矩阵计算不对称故障 复杂系统简单f n 的计算 二 各序网络的电压方程式 3 零序网络描述 1 任意节点i 2 横向故障口 f ki e f o 3 纵向故障口 f ki e f f 35 任一节点i的 和 故障口 和 三 横向不对称故障 1 单相接地短路f a 边界条件 对称分量表示 36 联立求解可得 支路ij的各序电流为 2 两相短路接地f b c 边界条件 对称分量法表示 37 联立求解得 3 两相短路f b c 故障口 和 38 四 纵向不对称故障 1 单相 a相 断开 边界条件 与f b c 边界条件相似 2 两相 b相和c相 断开 边界条件 同f a 边界条件相似 39 五 简单不对称故障的计算通式 故障口序电流 正常运行时故障口开路电压 横向故障 纵向故障 故障口相序输入阻抗 横向故障 纵向故障 40 电流系数和附加阻抗 串型故障 并型故障的概念 串型故障 复合序网为各相序等值网络的串联 各相序电