电力系统各元件的序阻抗和等值电路许课件

电力系统分析

第7章电力系统各元件的序阻抗

和等值电路1※零序网各序参数零序参数及等值电路电力系统各序网络的制订第7章电力系统各元件的序阻抗

和等值电路发电机变压器输电线路负荷本章重点：2第7章电力系统个元件的序阻抗

和等值电路7-1．对称分量法在不对称短路计算中的应用7-2．同步发电机的负序和零序阻抗7-3.变压器的零序等值电路及其参数7-4.架空输电线路的零序阻抗及其等值电路7-6.综合负荷的序阻抗7-7.电力系统各序网络的制订主要内容：第7章电力系统各元件的序阻抗和等值电路31)对称分量法—三序→三相

以a相为基准相，三相相量和三序分量的关系：7-1对称分量法在不对称短路计算中的应用57-1对称分量法1)对称分量法—三相→三序

以a相为基准相67-1对称分量法1)对称分量法—三相→三序

以a相为基准相77-1对称分量法1)对称分量法—三相→三序

以a相为基准相97-1对称分量法二、序阻抗的概念设一静止的三相元件，其电压与电流关系为107-1对称分量法二、序阻抗的概念当元件结构参数完全对称时117-1对称分量法三、对称分量法在不对称短路计算中的应用(a)(b)电压、电流不对称137-1对称分量法(b)(c)147-1对称分量法(d)157-1对称分量法(f)177-1对称分量法序网方程故障条件(边界条件)各种短路都适用187-2同步发电机的负序和零序电抗一、正序电抗正常对称运行时，只有正序电势和正序电流，此时的电机参数就是正序参数。正序电抗：19不同型式的短路，电机的负序电抗。单相短路两相短路两相短路接地7-2同步发电机的负序和零序电抗21实用计算中，电机的负序电抗一般取有阻尼绕组凸极机无阻尼绕组凸极机7-2同步发电机的负序和零序电抗221)同步发电机的序阻抗—负序电抗近似估计时，电机的负序电抗一般取汽轮机和有阻尼绕组水轮机无阻尼绕组水轮机7-2同步发电机的负序和零序电抗23三、零序电抗由于零序电流大小相等、方向相同，绕组在空间相差120°，在气隙中的合成磁势为零。因此零序电抗为漏磁通，但与正负序的漏磁通不同。大致取值范围为7-2同步发电机的负序和零序电抗25无确切参数，电机的零序电抗一般取汽轮机有阻尼绕组水轮机无阻尼绕组水轮机调相机和大型同步电动机7-2同步发电机的负序和零序电抗26零序励磁电抗三相变压器组由三个单相变压器组成的三相变压器组，每相的零序主磁通与正序一样，都有独立的铁芯磁路。因此零序励磁电抗与正序相同，可认为无穷大。7-3变压器的零序等值电路及其参数29零序励磁电抗三相五(四)柱变压器三相五(四)柱变压器，零序主磁通也能铁芯中形成回路，磁阻很小。因此零序励磁电抗很大，当作无穷大。7-3变压器的零序等值电路及其参数30零序励磁电抗三相三柱变压器三相三柱变压器，由于零序主磁通大小相等、相位相同，不能铁芯中形成回路，磁阻很大。因此零序励磁电抗较小。可用实验测量，大致是0.3~1.0。7-3变压器的零序等值电路及其参数31变压器的零序等值电路（零序电流通路）是否存在零序电流的通路与变压器三相绕组的联接方式及中性点的接地方式有关。IIIYN，d（Y0/△)变压器7-3变压器的零序等值电路及其参数32零序电流通路IYN，y（Y0/Y)变压器II7-3变压器的零序等值电路及其参数33零序电流通路IYN，yn（Y0/Y0)变压器II三绕组变压器的零序电流通路与双绕组变压器相同。7-3变压器的零序等值电路及其参数34三、中性点有接地阻抗时变压器的零序等值电路IIIIII7-3变压器的零序等值电路及其参数35四、自耦变压器的零序等值电路及参数自耦变压器中两个有直接电气联系的自耦绕组，中性点要流过的电流是两个自耦绕组的零序电流有名值之差的三倍，即7-3变压器的零序等值电路及其参数367-4架空输电线路的零序阻抗及其等值电路输电线的序阻抗—零序阻抗正序、负序电流通过输电线时，可以互为回路。但因为零序电流相位相同，不能互为回路，必须通过大地或架空地线构成回路。电阻和电抗都与正序不同，计算和分析比较困难，一般需要实测。377-2元件的序阻抗3)输电线的序阻抗—近似估计无架空地线单回线路无架空地线双回线路有铁磁导体架空地线单回线路有铁磁导体架空地线双回线路有良导体架空地线单回线路有良导体架空地线双回线路电缆387-6综合负荷的序阻抗一、综合负荷的序阻抗—正序阻抗计算起始次暂态电流时，忽略负荷，或表示为次暂态电势和次暂态电抗的电势源。应用计算曲线计算短路周期分量时，因曲线制作模型已考虑，不再考虑。

其他情况，假定额定运行且cosφ=0.8。为避免复数运行，也有等值为39二、负荷的序阻抗—负序阻抗负序电阻不大，常常忽略。负序电抗可取X2=0.35。三、负荷的序阻抗—零序阻抗异步电动机及大多数负荷常常接成三角形，或不接地的星形，无零序电流通路，无须建立零序等值电路。7-6综合负荷的序阻抗407-7电力系统各序网络的制订G-1T-1L-1L-2L-3LDT-3fIIIIIIIIIIIIT-2T-4IIIG-2f正序网络例141G-1T-1L-1L-2L-3LDT-3fIIIIIIIIIIIIT-2T-4IIIG-2f负序网络7-7电力系统各序网络的制订427-7各序网络的制订G-1T-1L-1L-2L-3LDT-3fIIIIIIIIIIIIT-2T-4IIIG-2f零序网络43发电机:SN=120MVA,VN=10.5kV,E1=1.67，x1=0.9，x2=0.45；变压器T-1:SN=60MVA，Vs%=10.5，kT1=10.5/115；T-2:SN=60MVA，Vs%=10.5，kT2=115/7-3；线路L每回路：l=105km，x1=0.4Ω/km，x0=3x1。负荷LD-1：SN=60MVA，x1=1.2，x2=0.35；LD-2：SN=30MVA，x1=1.2，x2=0.35。7-7各序网络的制订例210.5kVGT-1LLD-1LD-2115kV7-3kVT-2f44解（一）选取SB=120MVA和VB=Vav，计算各元件标幺值：发电机：7-7各序网络的制订变压器T-1：变压器T-2：线路：负荷LD-1：负荷LD-2：发电机:SN=120MVA,E1=1.67，x1=0.9；变压器T-1:SN=60MVA，Vs%=10.5；T-2:SN=60MVA，Vs%=10.5；线路L每回路：l=105km，x1=0.4Ω/km。负荷LD-1：SN=60MVA，x1=1.2；LD-2：SN=30MVA，x1=1.2。正序45解（一）选取SB=120MVA和VB=Vav，计算各元件标幺值：发电机：7-7各序网络的制订负荷LD-1：负荷LD-2：负序发电机:SN=120MVA,x2=0.45；负荷LD-1：SN=60MVA，x2=0.35；LD-2：SN=30MVA，x2=0.35。46解（一）选取SB=120MVA和VB=Vav，计算各元件标幺值：7-7各序网络的制订零序线路L每回路：l=105km，x1=0.4Ω/km，x0=3x1。线路：47解（二）制订各序网络7-7各序网络的制订发电机:E1=1.67，X1=0.9；T-1:X2=0.21；T-2:X3=0.21；线路L：X4=0.19。LD-1：X5=2.4；LD-2：X6=3.6。正序f10.5kVGT-1LLD-1LD-2115kV7-3kVT-2f48解（二）制订各序网络7-7各序网络的制订发电机:X1=0.45；变压器T-1:X2=0.21；T-2:X3=0.21；线路L：X4=0.19。负荷LD-1：X5=0.7；LD-2：X6=1.05。负序f10.5kVGT-1LLD-1LD-2115kV7-3kVT-2f49解（二）制订各序网络7-7各序网络的制订变压器T-1:X2=0.21；T-2:X3=0.21；线路L：X4=0.19。负荷LD-1：X5=0.7；LD-2：X6=1.05。零序f10.5kVGT-1LLD-1LD-2115kV7-3kVT-2f50解（三）各序网络化简7-7各序网络的制订正序f51解（三）各序网络化简7-7各序网络的制订正序f52解（三）各序网络化简7-7各序网络的制订正序ff