電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計(jì)算

8-1簡單不對稱短路的分析正序等效定則（重點(diǎn)）8-2電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換（重點(diǎn)）8-3非全相斷線的分析第八章電力系統(tǒng)不對稱故障的分析和計(jì)算5/12/202418-1簡單不對稱短路的分析5/12/20242圖8-1單相接地短路單相（a相）接地短路的邊界條件：，，一、單相（a相）接地短路用對稱分量表示為:和兩相短路接地比較5/12/20243化簡整理后，得各序分量的求解方法：解方程組復(fù)合序網(wǎng)法5/12/202441、解方程組5/12/20245各序分量確定為:5/12/202462、復(fù)合序網(wǎng)法邊界條件：5/12/20247構(gòu)造復(fù)合序網(wǎng)※圖8-2單相短路的復(fù)合序網(wǎng)正、負(fù)、零三序網(wǎng)的串聯(lián)5/12/202485/12/202495/12/202410短路點(diǎn)非故障相的對地電壓為短路點(diǎn)故障相電流為5/12/2024115/12/202412圖8-4兩相短路邊界條件為:二、兩相（b相和c相）短路對稱分量表示為:5/12/202413整理后，可得由此構(gòu)造復(fù)合序網(wǎng)（正序網(wǎng)和負(fù)序網(wǎng)相并聯(lián)）圖8-5兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)求出∴沒有零序網(wǎng)絡(luò)5/12/202414短路電流絕對值：短路點(diǎn)各相對地電壓為:短路點(diǎn)故障相的電流為:5/12/202415圖8-6兩相短路接地邊界條件為:三、兩相（b相和c相）短路接地用對稱分量表示為:和單相短路比較5/12/202416化簡整理后，得5/12/202417圖8-7兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)（正、負(fù)、零三序網(wǎng)的并聯(lián)）

5/12/202418各序分量確定為:可求得:圖8-7兩相短路接地的復(fù)合序網(wǎng)（正、負(fù)、零三序網(wǎng)的并聯(lián)）

5/12/202419短路電流為短路點(diǎn)非故障相的對地電壓為短路點(diǎn)故障相電流為5/12/202420所有短路類型短路電流的正序分量可以統(tǒng)一寫成表示附加電抗，上角標(biāo)（n）代表短路類型。短路電流的絕對值與正序分量的絕對值成正比，即式中為比例系數(shù)，其值視短路類型而定。

四、正序等效定則

5/12/202421如下表8-1所示：5/12/202422※正序等效定則的物理意義把不對稱短路可以轉(zhuǎn)化為對稱短路通過添加附加電抗5/12/202423五、不對稱短路時(shí)網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布1、正序電壓分量越靠近電源點(diǎn)，電壓分量越高；越靠近短路點(diǎn)，電壓分量越低。電源點(diǎn)的正序電壓最高，在電源與短路點(diǎn)之間正序電壓逐漸降低，短路點(diǎn)處正序電壓最低，就等于故障點(diǎn)正序電壓分量。單相短路接地時(shí)正序電壓值降低最少；兩相短路接地時(shí)正序電壓降低的情況僅次于三相短路；三相短路時(shí)，短路點(diǎn)的正序電壓為零，系統(tǒng)中其他各點(diǎn)的正序電壓降低最嚴(yán)重。5/12/2024242、負(fù)序和零序網(wǎng)絡(luò)中沒有電源，短路點(diǎn)的負(fù)序和零序電壓分量相當(dāng)于電源，因此短路點(diǎn)的負(fù)序和零序電壓值最大，最大等于故障點(diǎn)的負(fù)序、零序電壓分量。越遠(yuǎn)離短路點(diǎn)負(fù)序和零序電壓值越小。5/12/202425Uf1=Uf2Uf1=0Uf1=Uf2=Uf0Uf1=Uf2+Uf0f(1)f(1,1)f(2)f(3)U1U2U0U1U2U0U1U2U05/12/202426各節(jié)點(diǎn)負(fù)序分量越大，電壓不對稱程度越大單相短路的不對稱程度最小5/12/202427重點(diǎn)難點(diǎn)分析復(fù)合序網(wǎng)的制定：根據(jù)各種簡單不對稱故障，用經(jīng)序量表示的邊界條件來制定復(fù)合序網(wǎng)。單相短路復(fù)合序網(wǎng)等效成正、負(fù)、零序網(wǎng)串聯(lián)；兩相短路復(fù)合序網(wǎng)等效成正、負(fù)序并聯(lián)；兩相短路接地等效成正、負(fù)、零序網(wǎng)的并聯(lián)。正序等效定則：根據(jù)各種簡單不對稱故障，總結(jié)出統(tǒng)一的正序分量算式。公式表明了一個(gè)很重要的概念：在簡單不對稱短路的情況下，短路點(diǎn)電流的正序分量，與在短路點(diǎn)每一相中加入附加電抗而發(fā)生三相短路時(shí)的電流相等。5/12/2024288-2電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換圖8-13Y,y0接法變壓器兩側(cè)電壓的正負(fù)序分量的相位關(guān)系5/12/202429圖8-14Y,d11接法變壓器兩側(cè)電壓的正負(fù)序分量的相位關(guān)系5/12/202430結(jié)論Y→Δ：正序分量逆時(shí)針移30o；負(fù)序分量順時(shí)針移30o；Δ側(cè)無零序。Δ→Y：正序分量順時(shí)針移30o；負(fù)序分量逆時(shí)針移30o；Δ側(cè)無零序，Y側(cè)也無零序。5/12/2024318-3非全相斷線的分析計(jì)算電力系統(tǒng)中大多數(shù)是短路故障（橫向故障）電力系統(tǒng)還會發(fā)生斷線故障（縱向故障）縱向故障主要是單相斷線和兩相斷線，又稱非全相運(yùn)行。造成電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行的原因：例如導(dǎo)線的一相或兩相斷線；某一線路發(fā)生單相短路接地后，故障相的斷路器跳閘。電力系統(tǒng)非全相運(yùn)行時(shí)，同樣會產(chǎn)生負(fù)序和零序分量的電流。負(fù)序電流對發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子有危害；零序電流對輸電線附近的通訊線路有干擾；負(fù)序和零序電流還可能引起某些繼電保護(hù)誤動作。5/12/202432非全相斷線abcff’單相abcff’兩相5/12/2024335/12/2024341、一相斷線（a）用對稱分量表示