艾欣暂态课件第05章-不对称故障的分析计算_W

1、 第五章 不对称故障的分析计算 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压 第二节 非故障处电流、电压的计算 第三节 非全相运行的分析计算 第四节 计算机计算程序原理框图 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压 fa ( 0 ) I fa ( 2 ) I fa (1 ) I 0fa ( 0 ) U fa ( 2 ) U fa (1 ) U 1 2 0 序 分量 0fc I fbI 0 faU abc相分量 边界条件一、单相接地短路序网方程 复合序网1 Ufa(1) I fa (1) (z G(1) zT (1) zL(1) ) 计算公式0 U fa(2) I fa( 2) (zG(

2、 2) zT ( 2) z L(2) )0 UI(zz ) fa(0)fa( 0)T ( 0)L(0) (0) Z( 2) Z(1)1 Zfa(0) Ifa( 2) Ifa(1)Ia U111 UaU21 U a(1)b b 2a(2) U1Uc ca(0) Ia I 111 Ia(1) 2 1I b2a (2) I1 I c a(0) fa ( 0 ) I fa ( 2 ) I fa (1 ) I 0fa ( 0 ) U fa ( 2 ) U fa (1 ) U 1 2 0 序 分量 0fc I fbI 0 faU abc相分量 相量图一、单相接地短路II IIfc(1)fb(2) Ufc(

3、0)U Ifa(2)Ifa(1)II fc(0)fa(0)Ifb(0)fc(2) fb(1) fc(2) U fa 0 Ufc U Ufa(2) Ufc(1) U fa(1) U fa 0 fa(0) U fb Ufb(1) Ifa Ufb (0) Ufb(2) 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压G(1) zT (1) zL(1) ) fa ( 0 )fa ( 2 ) I； I0fa (1) I 0fa ( 0 ) fa ( 2 ) U； U fa (1)U 120序分量 fc U fbU 0; I fb I fcfa I abc相分量 边界条件二、两相短路 复合序网序网方程Ea

4、Ufa (1) I fa (1) (z 0 U fa(2) I fa( 2) (zG( 2) zT ( 2) z L(2) )0 UI(zz ) fa(0)fa( 0)T ( 0)L(0) ( 2) Z(1)Zfa( 2) 1 Ifa(1)I计算公式a b(2) Z(1)Zfc j 3 IfbIc 相量图二、两相短路Ifb(1)I fc(1) IfcII fc(2)fb(2)Ifa(1)Ifb fa ( 0 )fa ( 2 ) I； I0fa (1) I 0fa ( 0 ) fa ( 2 ) U； U fa (1)U 120序分量 fc 0; I fb I fc U fbU fa I abc相

5、分量 Ifa(2) U fa 0 U fc(1) U fb(2) U UUfc U fb U fc(2) U fb(1) fa(2) U fa(1) fa 0 U fa 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压三、两相短路接地120序分量 边界条件 0 I fa abc相分量 III0fa(1)fa(2)fa(0)fc U0fb U U UU 复合序网序网方程1 U fa(1)fa(2)fa(0) fa(1) 计算公式 I fa (1) (zG(1) zT (1) zL(1) ) 0 U fa(2) I fa( 2) (zG( 2) zT ( 2) z L(2) )0 UI(zz ) (

6、0) Z(2)(2)(0) Z(2)Z I fa(1) Z I fa(1) ZI fa(0)(0)I fa(2)(0)/ /Z(2)Z Z(1)Z fa(1)1 Ifa(0)fa( 0)T ( 0)L(0) I)2fa(1)(0) x(2)(x( 2)x (0)x13 I fcI fb 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压120序分量 I fa(1) I fa(2) I fa(0)0 U fa(1)UU fa(2)fa(0) fc U0fb U 0 I fa abc相分量 相量图三、两相短路接地I fc(0) IfbIfa(0)I fcIfa(2)I fb(1)Ifc(1)Ifa(1

7、)I fb(0) I fb(2) I fc(2) U fa 0 Ufc(UU fb(2) 1) U fa(1)Ufa 0 U fb(1)U fa(2)fa(0)U fc(2) Ufb(0) Ufc (0) U fa 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压四、正序等效定则（正序增广网络） MI fa(1)I f Z (1)Z1I fa(1)Z (1)Ifa(1) U fa 0 1n(1) f(1) Z 正序网+附加阻抗 短路种类 三相短路 0 1 单相接地 Z(2 ) Z( 0) 3 两相短路 Z ( 2) 3 两相短路接地 Z( 2) / / Z( 0) 3 1 ( xx (2) x

8、(0) x )2 ( 2)(0) 正序增广网络 MZ 各种短路的规律第二节 非故障处电流、电压的计算非故障处电压的特点： （1） 越靠近电源正序电压数值越高，越靠近短路点正序电压数值就越低。 （2） 越靠近短路点负序和零序电压有效值总是越高。 变压器采用“时钟表示法”表示原方和副方的相位差角度，所有的电压、电流（包括 正常和故障分量）经过变压器时都会有相位移。计算非故障点的电压、电流时，必须要考虑这种相位移！ Y,d11Y,d1Y,d3U A(1)U A(1)U A(1)U A(1) U A(1)U A(1)Ua(1)Ua(1)Uc(1)Ub(1) Uc(1)Ua(1)UUB(1)Uc(1)U

9、B(1)Ub(1)Ub(1)C(1)UC(1)UC(1)UB(1) 非故障处电压、电流的相位移 MN 已知变压器接线方式为Y0，d（11 or 1 or 3），母线M上发生单相接地（or两相短路、两相短路接地），画出母线M和母线N上的电流和电压相量图。第三节 非全相运行的分析计算注意：与短路故障不同，两个故障点都是系统节点，而短路故障中一个是大地！ 故障点q故障点k1 Ia (1) Z (1)Ua (1)0 Ia( 2) Z( 2) Ua( 2) 0 Ia(0)Z (0) U注意：与短路故障不同，两个故障点都是系统节点，而短路故障中一个是大地！a(0) 一相断线的边界条件形式上和两相短路接地完

10、全一样，因此复合序网的连接也一样。 两相断线的边界条件形式上和单相接地短路完全一样，因此复合序网的连接也一样。 问题说明 非金属性故障问题（经阻抗短路） 非特殊相故障问题 不对称故障的计算机算法（略） 第五章 不对称故障的分析计算 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压 第二节 非故障处电流、电压的计算 第三节 非全相运行的分析计算 第四节 计算机计算程序原理框图 如图所示电网，若在线路末端K点分别发生不对称短路和断线故障，是分别画出两种故障的复合序网。系统中发电压器、线路以及中性点接地的等值系统参数均已知。 3 某系统网络图如下，当K点发生单相接地短路时，（1）求短路瞬间短路电流周期分量初值；（2）求变压器中性点的电压值；（3）求变压器和中性线上的电流值。 例题1 2 系统如图所示，K点发生BC（或 AB、AC）两相短路接地故障（计算 时采用平均额定电压作基准电 压），（1）求故障点短路电流起始次暂态电流；（2）求M母线各相电压值；（3）求变压器中性点电压值和通过电抗器上的电流值。 例题5 试分别画出变压器