继电保护2015第4讲 暂态知识补充

1、电力系统继电保护电力系统继电保护power system relaying厦门工学院厦门工学院 陈珍姗陈珍姗三相短路故障小结三相短路故障小结v什么是无限大容量系统？需满足的条件？什么是无限大容量系统？需满足的条件？v短路过程中，短路电流的变化过程？短路过程中，短路电流的变化过程？v三相短路过程的三相短路过程的3个特征量分别是？个特征量分别是？v什么是标幺值法？什么是标幺值法？v如何选取基准电压和基准容量？如何选取基准电压和基准容量？v不同一次元件的等值阻抗？不同一次元件的等值阻抗？v短路电流计算的一般步骤？短路电流计算的一般步骤？v什么是最大运行方式？最小运行方式？什么是最大运行方式？最小运行

2、方式？暂态知识补充暂态知识补充)sin(cos| j jF Fe eF Fj j j jb ba a j jb ba aF F |F FF F |F Fe eF FF Fj j1 j j二二 相位与相量相位与相量ab baFarctg | 22sin| cos| F bFa二二 相位与相量相位与相量2121)j(212j2j1221121 |e|e|e| | |211F FF FF FF FF FF FF FF FF FF F 2121)(2121212121 F FF Fe eF FF Fe eF Fe eF FF FF Fj jj jj j?2510475 )226. 4063. 9()6

3、57. 341. 3(2510475jj 569. 047.12j 61. 248.12 二二 相位与相量相位与相量?5j20j6)(4 j9)(17 35 220 2 .126j2 .180 04.1462.203 .56211. 79 .2724.19 16.70728. 62 .126j2 .180 329. 6j238. 22 .126j2 .180 365 .2255 .132j5 .182 二二 相位与相量相位与相量j jj je ej j 2sin2cos,22 j jj je ej j )2sin()2cos(,22 1)sin()cos(, j je ej jII Ij j

4、I Ij j I 二二 相位与相量相位与相量3、三相同步发电机原理三相同步发电机原理定子内壁中放有三个形状、尺寸、匝数相同的线圈：三线圈空间位置各差120o原动机带动转子以 的速度旋转。三个线圈中便产生三个电动势。首端首端末末端端二二 相位与相量相位与相量tEem sin11L1L1e2L2L2e3L3L3e以以 为参考相量为参考相量1e)120sin(2tEem )240sin(3tEem )120sin(tEm 2e1e3e0120 240 360 t321eee为对称三相电动势为对称三相电动势4 4 三相电源的相量表示三相电源的相量表示二二 相位与相量相位与相量正序正序( (顺序顺序)

5、)：L1L2L3L1负序负序( (逆序逆序) )：L1L3L2L1L1L2L3相序的实际意义相序的实际意义DL1L2L3123DL1L3L2123正转正转反转反转（3 3） 相序：相序：L1L2L3各相电源经过同一值各相电源经过同一值( (如正最大值如正最大值) )的先后顺序的先后顺序二二 相位与相量相位与相量1E2E3E1201200321EEEEEE0321EEE0321eee频率相同、幅值相等、相位互差频率相同、幅值相等、相位互差120120二二 相位与相量相位与相量暂态知识补充暂态知识补充三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法第一组第一组 、 、 幅值相等，相

6、位为幅值相等，相位为a超前超前b120度，度，b超前超前c120度度(1)aF(1)bF(1)cF负序负序正序正序零序零序三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法(1)(2)(0)(1)(2)(0)(1)(2)(0)aaaabbbbccccFFFFFFFFFFFF三组对称的相量合成得到三个不对称的相量三组对称的相量合成得到三个不对称的相量三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法00002402(1)(1)(1)120(1)(1)(1)120(2)(2)(2)2402(2)(2)(2)(0)(0)(0)jbaajcaajbaajcaabcaFeFa

7、 FFeFaFFeFaFFeFa FFFF其中：其中：1201322ojaej 22401322ojaej 三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法00002402(1)(1)(1)120(1)(1)(1)120(2)(2)(2)2402(2)(2)(2)(0)(0)(0)jbaajcaajbaajcaabcaFeFa FFeFaFFeFaFFeFa FFFF(1)(2)(0)(1)(2)(0)(1)(2)(0)aaaabbbbccccFFFFFFFFFFFF(1)(2)(0)2(1)(2)(0)2(1)(2)(0)aaaabaaacaaaFFFFFa FaFFFaFa

8、 FF三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法(1)2(2)2(0)11111aabacaFFFaaFaaFFpsFTF三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法2(1)2(2)(0)1113111aaabcaFFaaFaaFFF1sPFT F上述两式说明由三个不对称的相量可以上述两式说明由三个不对称的相量可以唯一唯一地分解成三相对称地分解成三相对称的相量（即对称分量）：正序分量、负序分量、零序分量。也的相量（即对称分量）：正序分量、负序分量、零序分量。也表示了三个相量和另外三个相量之间的线性变换关系。表示了三个相量和另外三个相量之间的线性变换关系

9、。三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法2(1)2(2)(0)1113111aaabcaIIaaIaaIII 三相不对称电流经过线性变换后，可分解三相不对称电流经过线性变换后，可分解成三组对称的电流。成三组对称的电流。三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法(1)(2)(0)aaaaIIII(1)(2)(0)bbbbIIII(1)(2)(0)ccccIIII(1)(1)(1)abcIII(2)(2)(2)abcIII(0)(0)(0)abcIII正序分量电流，是对称的相量正序分量电

10、流，是对称的相量负序分量电流，是对称的相量负序分量电流，是对称的相量零序分量电流，是对称的相量，完零序分量电流，是对称的相量，完全相等全相等三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法v 由上式可以看出，只有当三相电流之和不等于零时才有零序分量。由上式可以看出，只有当三相电流之和不等于零时才有零序分量。如果三相系统是三角形接法，或者是没有中性线的星形接法，三如果三相系统是三角形接法，或者是没有中性线的星形接法，三相线电流之和总为零，不可能有零序分量电流。只有在有中性线相线电流之和总为零，不可能有零序分量电流。只有在有中性线的 星 形 接 法 中 才 有 可 能的 星 形 接

11、 法 中 才 有 可 能 则 中 性 线 中 的 电则 中 性 线 中 的 电流流 ，即为三倍零序电流。，即为三倍零序电流。2(1)2(2)(0)1113111aaabcaIIaaIaaIII0abcIII(0)3nabcaIIIII 三三 对称分量法基础对称分量法基础1 1、对称分量法、对称分量法例：例：请分解成对称相量。请分解成对称相量。010Ia18010Ib0Ic习题习题1.1断线断线故障故障三三 对称分量法基础对称分量法基础2 2、对称分量法在不对称故障分析中的应用、对称分量法在不对称故障分析中的应用 首先要说明，在一个三相对称的元件中（例如线路、变压器和发电机）， 如果流过三相正序

12、电流,则在元件上的三相电压降也是正序的;负序零序同理. 对于三相对称的元件,各序分量是独立独立的,即正序电压只与正序电流有关,负序零序也是如此.三三 对称分量法基础对称分量法基础2 2、对称分量法在不对称故障分析中的应用、对称分量法在不对称故障分析中的应用设该线路每相的自感阻抗为 sz相间的互感阻抗为 mz三相电压降与三相电流有如下关系：cbasmmmsmmmscbaIIIzzzzzzzzzUUUPPPIZU 三三 对称分量法基础对称分量法基础2 2、对称分量法在不对称故障分析中的应用、对称分量法在不对称故障分析中的应用SPSTIZUTSSSPSIZTIZTU1 式中：式中： msmsmsPSzzzzzzTZTZ20000001即为电压降的对称分量和电流的对称分量之间的阻抗矩阵。 三三 对称分量法基础对称分量法基础2 2、对称分量法在不对称故障分析中的应用、对称分量法在不对称故障分析中的应用即：)0()0()0()0()2()2()2()2()1()1(