故障分析第五章.ppt

第五章 不对称故障时电力系统中各电气量值的分布计算 本章重点讨论： 故障时网络中除故障处外的各电气量值的分布计算及其分布的规律； 对称分量经变压器后的相位变化； 5-1 各序电流、电压和功率分布计算的基本方法及其分布规律 5-2 不对称短路时各相电压沿线路的分布规律 5-3 不对称短路时故障处外支路各相电流 的分布特征 5-4 对称分量经变压器后的相位变换 一、电压、电流对称分量经变压器后的变换 例子： 若不计励磁电流，d侧线电流可表示为： 两侧序电流之间的关系： 对b相、c相，序分量电流也有同样的关系： 若已知d侧各序分量电流，求YN的各序分量电流： B相、C相序分量电流也有同样的关系式。 若YN,d11接线变压器处于空载状态，两侧电压有如下关系： 应用对称分量法，可得YN侧的各序电压： 或 两侧正序电压、电流的相位关系相同，负序电压、电流的相位关系相同。 若规定电流的正方向由高压侧流向低压侧： 当变压器通过电流时，应计及该电流在变压器阻抗上的形 成的电压降: 若规定电流方向由低压侧（d）流向高压侧（Y）： （二）对称分量经Y-y12或（Y-yn12）的相位变换 若变压器连接成YN-yn12，且又存在零序电流通路时，则有 标么值： 正序： 变压器接线绕组中的钟点数 当序电流和序电压由接线组别中的12点侧 绕 组向N点侧绕组进行分布计算时，取“＋” 号； （三）相位变换的一般公式 负序： 当序电流和序电压由接线组别中的N点侧绕组向12点侧绕组进行分布计算时，取“－”号。 * * 计算故障时网络中除故障处外的各支路的电流、各节点电压以及各处的功率。重点讨论故障时网络中各电气量值的分布计算方法及其分布的规律。 一、电流的分布计算 重点讨论利用电流分布系数求各支路电流的计算方法 已知：对应基准相的各序网故障处的各序电流 ， 求：M及N支路中的各序及各相电流。 （一）正序电流的分布计算 1．假设 由分布系数的定义可知： 2．假设 （二）?? 负序电流的分布计算 （三）? 零序电流的分布计算 (四）各相电流：　 优点：网络中同一点发生短路故障时，各个序网络的电流分布系数都是确定的，同短路类型无关。只要求出各支路的各序电流分布系数，将其与不同类型短路的短路点相应序的总电流相乘，既可求出不同类型故障情况下的分支电流。 Ｍ侧： 二、电压的分布计算 若M点离短路点较远，有 这一关系式在不对称故障计算中同样适用，所不同的是某点的各序电压要按各序网络分别予以计算。 M 正序电压越靠近短路点处越低； 负序、零序电压短路点处最高。 (1) 正序电压越靠近电源处数值愈高，越靠近短路点处数值愈低。三相金属性短路时，短路点电压等于零。母线M点的电压在三相短路时下降最厉害，波动最大，对系统及用户影响最大；两相接地短路次之；单项接地短路时正序电压变化较小。 （2）负序及零序电压的绝对值总是越靠近短路点数值越高，短路点最高；越远离短路点负序及零序电压数值越低，在发电机中性点上负序电压等于零，在变压器中性点上零序电压等于零。 （3）在不同短路类型情况下，各序电压的分布情况不同。 几点结论： 三、短路时各序功率的计算 在各种不对称短路情况下，各序功率的分布规律和各序电压的分布规律相似。正序功率越靠近电源数值越高，越靠近短路点数值越低；而负序功率和零序功率短路点最高。负序功率由短路点向系统各电源及负荷的中性点逐渐下降到零；零序功率也由短路点向系统中变压器接地的中性点逐渐下降到零。 四、【例题5－1】 讨论：k点发生各种不对称短路时，D点各相电压沿线的分 布规律。 假设：短路点的各序电压和电流均已知。K点固定。 一、单相接地短路（a相） 各相电压均与 成正比，是 的线性函数。 D点各相电压等于短路点各相电压； D点各相电压等于M点各相电压即电源电动势（无限大功率电源）。 二、两相接地短路（bc) 其分布规律如图所示： 三、两相短路 假定对应基准相的各序网络及故障点的各序总电流 均已知， 支路的电流分布系数 已求出，且 。 一、两相短路 设k点发生bc两相短路： 若线路空载: 二、单相接地短路 设a相接地： 虽然在空载情况下发生单相接地短路，但在线路M侧非故障相中仍有故障电流分量，这是由于