暂态 第五章 不对称故障的分析计算

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一、单相接地短路1-U fa(1) = I fa(1) (zG (1) + zT (1) + zL(1) )0 -U0 -U= I= I+ z+ z(zfa(2)fa(2)G (2)T (2)L(2)(z+ z)fa(0)fa(0)T (0)L(0)aU1 U 11aa 21aa 2a a(1) b Ub = a21 Ua(2) cU 1 U a a(0) c Ia 11 Ia(

2、1) I = a 2 1 Ia(2) b I 1 I ac a(0) abc相分量U fa = 0I fb = I fc = 0120序分量U fa (1) +U fa(2) +U fa(0) = 0I fa (1) = I fa(2) = I fa(0)I= I= I=1fa(1)fa(2)fa (0)Z+ Z+ ZS(1)S(2)S(0)计算公式序网方程复合序网边界条件第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压一、单相接地短路U fc(0)I fc(1) I fb(2)U fc(2)U fc(1)I fc(2)I fb(1)U fa 0U fcI fa(2)I fa(1)U fa(2)

3、U fa(1)U fa 0II fa(0)I fb(0)fc(0)Ufa(0)U fb(1)U fbI faU fb(2)U fb(0)abc相分量U fa = 0I fb = I fc = 0120序分量U fa (1) +U fa(2) +U fa(0) = 0I fa (1) = I fa(2) = I fa(0)相量图第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压二、两相短路-U fa(1) = I fa(1) (zG (1) + zT (1) + zL(1) )Ea)0 -U0 -U= I= I+ z+ z(zfa(2)fa(2)G (2)T (2)L(2)(z+ z)fa(0)fa

4、(0)T (0)L(0)aabc相分量I fa = 0; I fb = -I fcU fb = U fc120序分量U fa(1)U fa(2)；U fa(0) = 0I fa(1) = -I fa(2)；I fa(0)0I= -I=- j3fbfcZ+ ZS(1)S(2)I= -I=1fa(1)fa(2)Z+ ZS(1)S(2)bc计算公式序网方程复合序网边界条件第一节 各种不对称短路时故障处的短路电路和电压二、两相短路I fa(2)U fc(1)II fb(1)I fcU fb(2)fc(1)U fa 0IfbU fa(2)I fc(2)U fcU fa 0I fb(2)I fa(1)Uf

5、bUU fafa(1)U fc(2)U fb(1)abc相分量I fa = 0; I fb = -I fcU fb = U fc120序分量U fa(1)U fa(2)；U fa(0) = 0I fa(1) = -I fa(2)；I fa(0)0相量图第一节 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1-U fa(1) = I fa(1) (zG (1) + zT (1) + zL(1) )0 -U0 -U= I= I+ z+ z(zfa(2)fa(2)G (2)T (2)L(2)(z+ z)fa(0)fa(0)T (0)L(0)1=ZI fa (1)+ Z/ /ZS(1)S(2)

6、S(0)ZS(0)I fa (2) = -I fa (1)Z+ ZS(2)S(0)ZS(2)= -IIfa (0)fa (1)Z+ ZS(2)S(0)xxI= I=3 1-S(2) S(0)Ifbfc(x+ x)2fa(1)S(2)S(0)计算公式序网方程复合序网边界条件120序分量I fa(1) + I fa(2) + I fa(0)0U fa(1)U fa(2)U fa(0)abc相分量I fa = 0U fb = U fc = 0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I fc(0)I fbI fcI fa(0)I fb(0)I fa(2)I fb(2)I fc(2

7、)U fa 0II fc(1)fb(1)UU fc(1)fb(2)U fa(1)Ufa 0U faU fa(2)U fb(1)I fa(1)U fa(0)U fb(0)U fc(0)U fc(2)相量图120序分量I fa(1) + I fa(2) + I fa(0)0U fa(1)U fa(2)U fa(0)abc相分量I fa = 0U fb = U fc = 0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）ZS(1)f(1)I fa (1)= 1ZUDfa 0n(1)正序网+附加阻抗正序增广网络各种短路的规律短路种类ZDM三相短路01单相接地ZS(2) +

8、 ZS(0)3两相短路ZS(2)3两相短路接地ZS(2) / /ZS(0)3 1-xS(2) xS(0)(x+ x)2S(2)S(0)I=1fa(1)Z+ ZS(1)D I= MIffa(1)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。第二节 非故障处电流、电压的计算a (1)Y,d3UA(1)UA(1)Uc (1)UUb(1)UC (1)UB(1)Y,d11UA(1)UA(1)Ua (1)Uc (1)UC (1)UB(1)Y,d1UA(1)UA(1)Ua (1Ub(1

9、)Uc (1)Ub(1)UC (1)UB(1)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！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！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！1- Ia(

10、1) ZS(1) = Ua(1) 0 - IZ= Ua(2)S(2)a(2) 0 - IZ= Ua(0)S(0)a(0) 故障点q故障点k第三节 非全相运行的分析计算一相断线的边界条件形式上和两相短路接地完全一样，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例题某系统网络图如下，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。1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2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。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3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。例题= 3X S1 ，求在系