第7章 电力系统故障分析

第7章

电力系统故障分析1《现代电力系统分析》2本章主要内容简单不对称故障的计算复杂故障计算

电力系统为了继电保护整定、电气设备选择等进行的故障计算，普遍是采用对称分量法计算故障后某一个瞬间的量，例如故障后最初瞬间的电流、电压等，并不分析这些电流、电压随时间变化的规律。7.1概述7.2

简单不对称故障的计算

对称分量法

运用对称分量法分析仅有一处故障的简单故障时，习惯上取a相作特殊相

所谓特殊相，是指在故障处该相的状态不同于其它两相。如研究单相接地或单相断线故障时，常认为故障发生在a相，而b、c两相无故障。这样，唯一的故障相a相就是特殊相。

研究两相接地短路或两相断线故障时，常认为故障发生在b、c两相。这样，唯一的特殊相仍为a相。简单故障的再分析7.2

简单不对称故障的计算

短路故障通用复合序网

简单故障的再分析7.2

简单不对称故障的计算

断线故障通用复合序网

简单故障的再分析7.2

简单不对称故障的计算单相短路通用复合序网图障相a111b1c1故障相11111简单故障的再分析7.2

简单不对称故障的计算两相接地短路通用复合序网图障相a111b1c1故障相bc111ac1ab1简单故障的再分析7.2

简单不对称故障的计算两相断线通用复合序网图障相a111b1c1故障相bc111ac1ab1简单故障的再分析7.2

简单不对称故障的计算单相断线通用复合序网图障相a111b1c1故障相a111b1c1（1）如具体故障所对应的特殊相不同于参考相相，则在以对称分量表示的边界条件中将出现复数算子，相应的复合序网中出现理想变压器。（2）单相短路和两相断线具有类似的边界条件，当

时，可统一用下式表示

与之对应的复合序网是三序网络分别通过它们的理想变压器在二次侧串联而成。因此，此类故障统称串联型故障7.2

简单不对称故障的计算（3）单相断线和两相接地短路具有类似的边界条件，当时，可统一用下式表示与之对应的复合序网是三序网络分别通过它们的理想变压器在二次侧并联而成。因此，此类故障统称并联型故障7.2

简单不对称故障的计算

（4）复合序网中理想变压器的变比取决于与具体故障相对应的特殊相别不同故障特殊相对应的理想变压器变比表特殊相1117.2

简单不对称故障的计算7.3

复杂故障计算用于故障分析的两端口网络方程描述两端口网络的方程共有6种类型，其中仅有3种常用于复杂故障分析，即阻抗型参数方程、导纳型参数方程和混合型参数方程三种类型7.3

复杂故障计算用于故障分析的两端口网络方程1、阻抗型参数方程开路参数方程。这一方程适用于各序电压之和为零，各序电流相等的双重串联型复杂故障的分析7.3

复杂故障计算用于故障分析的两端口网络方程2、导纳型参数方程短路参数方程。这一方程适用于各序电流之和为零，各序电压相等的双重并联型复杂故障的分析7.3

复杂故障计算用于故障分析的两端口网络方程3、混合型参数方程这一方程适合于一个端口串联型，另一端口并联型故障的双重复杂故障分析，它还可推广适用于任何多重复杂故障的分析双重故障分析

双重故障可以是串联型与串联型故障的复合、并联型与并联型故障的复合以及串联型与并联型故障的复合。7.3

复杂故障计算1、串联-串联型双重故障分析由各序两端口网络串联而成的串联-串联型双重故障复合序网7.3

复杂故障计算运用阻抗型参数方程分析最为方便（1）列出正序网络的有源两端口网络阻抗型参数方程

正序网络两端口所连的理想变压器两侧的电压、电流关系

（2）列出负序网络的两端口网络阻抗型参数方程

负序网络两端口所连的理想变压器两侧的电压、电流关系

（3）列出零序网络的两端口网络阻抗型参数方程

零序网络两端口所连的理想变压器两侧的电压、电流关系

（4）由复合序网

2、并联-并联型双重故障分析由各序两端口网络并联而成的并联-并联型双重故障复合序网7.3

复杂故障计算运用导纳型参数方程分析最为方便列出正序、负序、零序网络的两端口网络导纳型参数方程电流、电压变换至理想变压器二次侧

由复合序网可得3、串联-并联型双重故障分析由各序两端口网络混联-一个端口串联、另一端口并联而成的串联-并联型双重故障复合序网。运用混合型参数方程分析最为方便先列出正序、负序、零序网络的两端口网络混合型参数方程。

然后将电流、电压变换至理想变压器二次侧，得

由复合序网可得

求得、后，利用各序分量之间的关系，可得理想变压器二次侧电流、电压，进而可得各序网络中故障端口的电流、电压等等。多重故障分析双重故障的分析方法可推广运用于n重故障的分析。在多重故障中，一般既有串联型故障，又有并联型故障。设n重故障中，有s重为串联型故障，以S表示；有p重为并联型故障，以P表示。则以矩阵形式表示的正序、负序、零序网络混合型参数方程