电力系统不对称故障的分析和计算课件

8-1简单不对称短路的分析正序等效定则（重点）8-2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换（重点）8-3非全相断线的分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8/19/20231电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8-1简单不对称短路的分析第八章电力系统不对称故障8-1简单不对称短路的分析8/19/20232电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8-1简单不对称短路的分析8/4/2023图8-1单相接地短路单相（a相）接地短路的边界条件：，，一、单相（a相）接地短路用对称分量表示为:和两相短路接地比较8/19/20233电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算图8-1单相接地短路单相（a相）接地短路的边界条件：，化简整理后，得各序分量的求解方法：解方程组复合序网法8/19/20234电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算化简整理后，得各序分量的求解方法：8/4/20234电力系统1、解方程组8/19/20235电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算1、解方程组8/4/20235电力系统分析第八章电力系各序分量确定为:8/19/20236电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算各序分量确定为:8/4/20236电力系统分析第八章电2、复合序网法边界条件：8/19/20237电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算2、复合序网法边界条件：8/4/20237电力系统分析第构造复合序网※图8-2单相短路的复合序网正、负、零三序网的串联8/19/20238电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算构造复合序网※图8-2单相短路的复合序网正、负、零三序网8/19/20239电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8/4/20239电力系统分析第八章电力系统不对称故障8/19/202310电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8/4/202310电力系统分析第八章电力系统不对称故短路点非故障相的对地电压为短路点故障相电流为8/19/202311电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算短路点非故障相的对地电压为短路点故障相电流为8/4/20238/19/202312电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8/4/202312电力系统分析第八章电力系统不对称故图8-4两相短路边界条件为:二、两相（b相和c相）短路对称分量表示为:8/19/202313电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算图8-4两相短路边界条件为:二、两相（b相和c相）短路对称整理后，可得由此构造复合序网（正序网和负序网相并联）图8-5两相短路的复合序网求出∴没有零序网络8/19/202314电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算整理后，可得由此构造复合序网（正序网和负序网相并联）图8-5短路电流绝对值：短路点各相对地电压为:短路点故障相的电流为:8/19/202315电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算短路电流绝对值：短路点各相对地电压为:短路点故障相的电流为:图8-6两相短路接地边界条件为:三、两相（b相和c相）短路接地用对称分量表示为:和单相短路比较8/19/202316电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算图8-6两相短路接地边界条件为:三、两相（b相和c相）短路化简整理后，得8/19/202317电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算化简整理后，得8/4/202317电力系统分析第八章电图8-7两相短路接地的复合序网（正、负、零三序网的并联）

8/19/202318电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算图8-7两相短路接地的复合序网8/4/202318电力系统各序分量确定为:可求得:图8-7两相短路接地的复合序网（正、负、零三序网的并联）

8/19/202319电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算各序分量确定为:可求得:图8-7两相短路接地的复合序网8/短路电流为短路点非故障相的对地电压为短路点故障相电流为8/19/202320电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算短路电流为短路点非故障相的对地电压为短路点故障相电流为8/4所有短路类型短路电流的正序分量可以统一写成表示附加电抗，上角标（n）代表短路类型。短路电流的绝对值与正序分量的绝对值成正比，即式中为比例系数，其值视短路类型而定。

四、正序等效定则

8/19/202321电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算所有短路类型短路电流的正序分量可以统一写成表示附加电抗，上角

短路类型f(n)三相短路f(3)01两相短路接地f(1,1)两相短路f(2)单相短路f(1)3如下表8-1所示：8/19/202322电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算三相短路f(3)0※正序等效定则的物理意义把不对称短路可以转化为对称短路通过添加附加电抗8/19/202323电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算※正序等效定则的物理意义把不对称短路可以转化为对称短路8/4五、不对称短路时网络中电流和电压的分布1、正序电压分量越靠近电源点，电压分量越高；越靠近短路点，电压分量越低。电源点的正序电压最高，在电源与短路点之间正序电压逐渐降低，短路点处正序电压最低，就等于故障点正序电压分量。单相短路接地时正序电压值降低最少；两相短路接地时正序电压降低的情况仅次于三相短路；三相短路时，短路点的正序电压为零，系统中其他各点的正序电压降低最严重。8/19/202324电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算五、不对称短路时网络中电流和电压的分布1、正序电压分量越靠近2、负序和零序网络中没有电源，短路点的负序和零序电压分量相当于电源，因此短路点的负序和零序电压值最大，最大等于故障点的负序、零序电压分量。越远离短路点负序和零序电压值越小。8/19/202325电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算2、负序和零序网络中没有电源，短路点的负序和零序电压分量相当Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2+Uf0f(1)f(1,1)f(2)f(3)U1U2U0U1U2U0U1U2U08/19/202326电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2各节点负序分量越大，电压不对称程度越大单相短路的不对称程度最小8/19/202327电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算各节点负序分量越大，电压不对称程度越大8/4/202327电重点难点分析复合序网的制定：根据各种简单不对称故障，用经序量表示的边界条件来制定复合序网。单相短路复合序网等效成正、负、零序网串联；两相短路复合序网等效成正、负序并联；两相短路接地等效成正、负、零序网的并联。正序等效定则：根据各种简单不对称故障，总结出统一的正序分量算式。公式表明了一个很重要的概念：在简单不对称短路的情况下，短路点电流的正序分量，与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。8/19/202328电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算重点难点分析复合序网的制定：根据各种简单不对称故障，用经序量8-2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换图8-13Y,y0接法变压器两侧电压的正负序分量的相位关系8/19/202329电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8-2电压和电流对称分量经变压器后的相位变换图8-13图8-14Y,d11接法变压器两侧电压的正负序分量的相位关系8/19/202330电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算图8-14Y,d11接法变压器两侧电压的正负序分量的相位结论Y→Δ：正序分量逆时针移30º；负序分量顺时针移30º；Δ侧无零序。Δ→Y：正序分量顺时针移30º；负序分量逆时针移30º；Δ侧无零序，Y侧也无零序。8/19/202331电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算结论Y→Δ：正序分量逆时针移30º；负序分量顺时针移30º；8-3非全相断线的分析计算电力系统中大多数是短路故障（横向故障）电力系统还会发生断线故障（纵向故障）纵向故障主要是单相断线和两相断线，又称非全相运行。造成电力系统非全相运行的原因：例如导线的一相或两相断线；某一线路发生单相短路接地后，故障相的断路器跳闸。电力系统非全相运行时，同样会产生负序和零序分量的电流。负序电流对发电机的转子有危害；零序电流对输电线附近的通讯线路有干扰；负序和零序电流还可能引起某些继电保护误动作。8/19/202332电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8-3非全相断线的分析计算电力系统中大多数是短路故障（横非全相断线abcff’单相abcff’两相8/19/202333电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算非全相断线abcff’单相abcff’两相8/4/202338/19/202334电力系统分析第八章电力系统不对称故障的分析和计算8/4/202334电力系统分析第八章电力系统不对称故1、一相断线（a）用对称分量表示化简后: