電力工程基礎-系統(tǒng)篇

上節(jié)回顧感抗：一般是因為電路中存在電感電路（如線圈），由此產(chǎn)生的變化的電磁場，會產(chǎn)生相應的阻礙電流流動的電動力；電抗必然與一定的磁路相對應，電抗與磁鏈所經(jīng)過磁路的磁導成正比。磁導：表征磁路導磁能力的參數(shù)。在數(shù)值上用磁阻的倒數(shù)表示:∧=1/Rm。磁阻：就是磁通通過磁路時所受到的阻礙作用，用Rm表示。磁路中磁阻的大小與磁路的長度l成正比，與磁路的橫截面積S成反比，并與組成磁路的材料性質(zhì)有關

旋轉(zhuǎn)因子如何證明？任意設abc相量，找到正負零序分量表示即可

旋轉(zhuǎn)因子

分量轉(zhuǎn)換矩陣4.3.1對稱分量法不對稱三相系統(tǒng)的對稱分量合成6對稱正序組對稱零序組對稱負序組4.3.1對稱分量法S相序阻抗矩陣某相序的I(V)激勵只產(chǎn)生同相序的V(I)響應對稱分量獨立性三相阻抗矩陣4.3.1對稱分量法元件序阻抗：元件上施加某相序電壓與其對應的相序電流之比正序阻抗負序阻抗零序阻抗采用正序、負序、零序電壓分量等值故障對稱分量法在不對稱短路計算中的應用等效序分量對稱分量法在不對稱短路計算中的應用對稱分量法在不對稱短路計算中的應用4.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡各序網(wǎng)絡：應用對稱分量法分析不對稱故障時，必須先形成系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡，包括元件各序參數(shù)及各序網(wǎng)絡的建立正序網(wǎng)絡：正序電流通過的所有元件均包含在正序網(wǎng)絡中中性點接地阻抗、不計導納支路的空載線路和不計勵磁支路的空載變壓器不包括在正序網(wǎng)絡中所有同步發(fā)電機都是網(wǎng)絡中的正序電源，其電勢為正序電勢綜合負荷一般用恒定電抗表示在故障點引入代替不對稱條件的正序電壓分量2023/12/234.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡2023/12/234.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡負序網(wǎng)絡：與正序網(wǎng)絡相同，將正序網(wǎng)絡中的參數(shù)用負序參數(shù)代替，但所有電源的負序電勢為零2023/12/234.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡零序網(wǎng)絡：由于發(fā)電機零序電勢為零，短路點的零序電勢就成為零序電流的唯一來源作零序網(wǎng)絡可以從短路點開始，觀測在此電勢作用下，零序電流可能流通的途徑凡是有零序電流流通的元件均應列入零序網(wǎng)絡中從短路點出發(fā)，只有當向著短路點一側(cè)的變壓器繞組為Y0接法時才可能有零序電流流通，而真正要使零序電流形成通路，還取決于變壓器另一側(cè)的接法對于另一側(cè)繞組也是Y0接法的，零序電流可以通向外電路；若另一側(cè)為Δ，零序電流只能在繞組內(nèi)形成環(huán)流而不能流向外電路2023/12/234.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡2023/12/234.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡例題：注意：T3、L3空載，不應計入正序網(wǎng)絡，中性點阻抗不計正序網(wǎng)絡：負序網(wǎng)絡：2023/12/234.3.2正序、負序和零序網(wǎng)絡2023/12/23零序網(wǎng)絡：4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23電力系統(tǒng)中發(fā)生不對稱短路時，只是在短路點出現(xiàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的不對稱，而其它部分三相仍舊是對稱的根據(jù)對稱分量法，a相各序電壓方程式為上述方程式包含了六個未知量，必須根據(jù)不對稱短路的具體邊界條件列出另外三個方程才能求解4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23單相接地短路（短路點直接接地）邊界條件求解

短路點的各序分量及故障相電流為：4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23故障點電壓單相接地短路的復合序網(wǎng)4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23單相接地短路時短路點的電壓電流相量圖a）電壓相量圖b）電流相量圖4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23單相接地短路（短路點經(jīng)阻抗接地）邊界條件?求解

短路點的各序分量及故障相電流為：4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23故障點電壓單相接地短路（經(jīng)接地阻抗）的復合序網(wǎng)4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23兩相短路（短路點直接連接）邊界條件求解

短路點的各序分量及故障相電流為：4.3.3不對稱短路故障的分析計算故障點電壓2023/12/23兩相短路的復合序網(wǎng)4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23(a)(b)

兩相短路時短路點的電流、電壓相量圖

(a)電流相量圖；(b)電壓相量圖4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23兩相短路（短路點經(jīng)阻抗連接）邊界條件求解

短路點的各序分量及故障相電流為：4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23兩相短路（經(jīng)接地阻抗）的復合序網(wǎng)4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23邊界條件求解短路點的各序分量及故障相電流為：兩相短路接地（短路點直接接地）4.3.3不對稱短路故障的分析計算故障點電壓2023/12/23兩相短路接地的復合序網(wǎng)4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23

兩相短路接地時短路點的電流、電壓相量圖

(a)電流相量圖；(b)電壓相量圖(a)(b)4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23兩相短路接地（短路點經(jīng)阻抗接地）邊界條件求解

短路點的各序分量電流為：4.3.3不對稱短路故障的分析計算故障點電壓2023/12/23兩相短路接地（經(jīng)接地阻抗）的復合序網(wǎng)

4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23

故障相短路電流正序分量可以表示為：

發(fā)生不對稱短路時，短路電流的正序分量，與在短路點每一相中接入附加電抗而發(fā)生三相短路的電流相等正序增廣網(wǎng)絡4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23經(jīng)阻抗接地時的和值

短路種類單相接地短路兩相短路兩相接地短路三相短路4.3.3不對稱短路故障的分析計算

非故障處電流和電壓的計算對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變化非故障處短路電流電壓的序分量可在各序網(wǎng)絡中用電路求解的方法得到電流、電壓的各序?qū)ΨQ分量經(jīng)變壓器后，相位可能發(fā)生移動，取決于變壓器繞組聯(lián)結(jié)方式2023/12/234.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23Y/Y12變壓器兩側(cè)正序、負序電壓的相位關系如果變壓器接成Y0/Y0-12，而又存在零序電流的通路時，變壓器兩側(cè)的零序電流（電壓）也是同相位的，不發(fā)生相位移動

Y/Y-12連接的變壓器4.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23Y，d11接線的變壓器Y，d11變壓器兩側(cè)正序、負序電壓的相位關系正序：△側(cè)的相電壓(對地電壓）超前Y側(cè)相電壓30°負序：△側(cè)的相電壓(對地電壓）滯后Y側(cè)相電壓30°4.3.3不對稱短路故障的分析計算

電流也有類似情況，當所選基準值使k*=1時經(jīng)過Y,d11接法的變壓器并由Y到△側(cè)時，正序系統(tǒng)逆時針轉(zhuǎn)過30°，負序系統(tǒng)順時針轉(zhuǎn)過30°反之，由△到Y(jié)時，正序系統(tǒng)順時針轉(zhuǎn)過30°，負序系統(tǒng)逆時針轉(zhuǎn)過30°例：當已求得Y側(cè)的序電流時，三角形側(cè)各相（不是各繞組）的電流分別為2023/12/234.3.3不對稱短路故障的分析計算網(wǎng)絡中電流和電壓分布的計算為了求取非故障處的電流和電壓，可先求得短路處的各序電流分量，然后將各序分量分別在各序網(wǎng)絡中進行分配，求得待求支路電流的各序分量，最后用對稱分量法合成該支路三相電流；非故障處的電壓，也可以在序網(wǎng)絡中求得各序分量后，用對稱分量法合成2023/12/234.3.3不對稱短路故障的分析計算網(wǎng)絡中某一節(jié)點h與短路點f的電壓關系為

方向從h流向f方向相反，網(wǎng)絡中h點或其他節(jié)點的負序和零序電壓都比短路點低，到電源點負序電壓為0，零序電壓一般未到電源點時已經(jīng)降到零了2023/12/234.3.3不對稱短路故障的分析計算2023/12/23不對稱短路時各序電壓分布序網(wǎng)中電壓分布的一般規(guī)律（1）越靠近電源側(cè)，正序電壓數(shù)值越高；越靠近短路點側(cè)，正序電壓數(shù)值越低。三相短路時，短路點電壓為零，其他各點電