故障分析解析

1、故障分析解析 故障分析意义 继电保护按采集量划分，大致分为两类： 一：电量保护，如电流保护、电压保护、距离保护、纵 联保护等； 二：是非电量保护。 对于电量保护直接反映一次电气量的变化，并最终 作用于一次设备，以实现对电力系统一次设备的控制与 保护。所以必须了解典型故障的分析方法以及各种故障 情况下电气量的变化规律；这对分析故障、分析继电保 护动作行为（是正确动作、拒动还是误动）都是非常重 要的。 故障分析解析 电力系统典型故障的类型：电力系统典型故障的类型： 1、短路故障（横向故障）、短路故障（横向故障）: 相间短路相间短路： 两相短路故障 ： 用K（2）表示 三相短路故障：用K（3）表示

2、接地短路接地短路： 单相接地短路故障：用K（1）表示 两相接地短路：用K（1.1）表示 2、断线故障（纵向故障）：、断线故障（纵向故障）： 单相断线故障（两相运行） ：用F（1.1）表示 两相断线故障（单相运行） ：用F（1）表示 故障分析解析 电力系统典型故障分析的一般方法：电力系统典型故障分析的一般方法： 1、选取特殊相进行分析。 2、由故障特征确定故障边界条件。 3、由故障边界条件，通过对称分量法求取 特殊相各序分量。 4、由各序分量关系，绘制特殊相序网图。 故障分析解析 对称分量法 故障分析解析 序网图的绘制方法 在序网图中，只有正序网络图包含电源 电势，负、零序网络图中没有电源电势。

3、 在序网图中，正、负序阻抗画到短路点 结束，负荷侧阻抗不画；零序阻抗要画 到变压器接地点结束 故障分析解析 三相短路故障的特点三相短路故障的特点 1、只有正序分量；没有负、零序分量。 2、序网构成中同样只有正序分量，也可以说在正序 的基础上串入了阻抗零； 3、故障相电压超前故障相电流一个线路阻抗角。故障相电压超前故障相电流一个线路阻抗角。 故障分析解析 三相短路保护安装处相量图 故障分析解析 两相短路故障的特点两相短路故障的特点 1、出现负序分量；没有零序分量。 2、序网构成中正、负序分量同相并联，也即在正序的基础上串入X2阻 抗； 3、不对称故障必然产生负序分量； 4、短路点非故障相电流为零

4、，对于单电源网络保护安装处非故障相电流 也为零，对于双电源网络当各序分量阻抗分配系数C1=C2 即X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N）时保护安装处非故障相电流 为零；不等时不为零。（此处所说的是故障分量，不包括故障前的负荷 电流） 通常认为正、负序阻抗相等X1=X2，所以对于两相短路故障来说可以认两相短路故障来说可以认 为保护安装处非故障相电流为零。为保护安装处非故障相电流为零。 5、故障相间电压超前故障相间电流一个线路阻抗角。故障相间电压超前故障相间电流一个线路阻抗角。 故障分析解析 两相短路保护安装处相量图 故障分析解析 单相接地短路故障的特点单相接地短路故障的特点 1、

5、出现负、零序分量； 2、序网构成中正、负、零序分量串联，也即在正序的基础上串入了X2+X0 阻抗； 3、接地故障必然产生零序分量； 4、不对称故障必然产生负序分量； 5、短路点非故障相电流为零，对于单电源网络保护安装处非故障相电流也为零， 对于双电源网络当各序分量阻抗分配系数C1=C2=C0 即即X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N）=X0N/（X0M+X0N）时保护安装处 非故障相电流为零；不等时不为零。（此处所说的是故障分量，不包括故障前 的负荷电流） 6、故障相电压超前故障相电流一个线路阻抗角。故障相电压超前故障相电流一个线路阻抗角。 7、负、零序电流超前负、零序电压（负

6、、零序电流超前负、零序电压（180度减一个线路阻抗角）约度减一个线路阻抗角）约105度。度。 故障分析解析 单相接地保护安装处相量图 故障分析解析 两相接地短路故障的特点两相接地短路故障的特点 1、出现负、零序分量； 2、序网构成中正、负、零序分量同相并联，也即在正序的基 础上串入了X2X0阻抗； 3、接地故障必然产生零序分量； 4、不对称故障必然产生负序分量； 5、短路点非故障相电流为零，对于单电源网络保护安装处非 故障相电流也为零，对于双电源网络当各序分量阻抗分配系 数C1=C2=C0 即X1N/（X1M+X1N）=X2N/（X2M+X2N） =X0N/（X0M+X0N）时保护安装处非故障

7、相电流为零；不等 时不为零。（此处所说的是故障分量，不包括故障前的负荷 电流） 6、故障相间电压超前故障相间电流一个线路阻抗角。故障相间电压超前故障相间电流一个线路阻抗角。 7、负、零序电流超前负、零序电压（负、零序电流超前负、零序电压（180度减一个线路阻抗度减一个线路阻抗 角）约角）约105度。度。 故障分析解析 两相接地短路保护安装处相量图 故障分析解析 分析录波图的基本方法分析录波图的基本方法 1、当我们拿到一张录波图后，首先要大致判断系统发生了什么 故障，故障持续了多长时间。 2、以某一相电压或电流的过零点为相位基准，查看故障前电流 电压相位关系是否正确，是否为正相序？负荷角为多少度

8、？ 3、以故障相电压或电流的过零点为相位基准，确定故障态各相 电流电压的相位关系。（注意选取相位基准时应躲开故障初 始及故障结束部分，因为这两个区间一是非周期分量较大， 二是电压电流夹角由负荷角转换为线路阻抗角跳跃较大，容 易造成错误分析） 4、绘制向量图，进行分析。 故障分析解析 分析三相短路故障录波图要点：分析三相短路故障录波图要点： 1、三相电流增大，三相电压降低； 没有零序电流、零序电压。 2、故障相电压超前故障相电流约80 度左右；故障相间电压超前故障 相间电流同样约80度左右。 三相短路故障录波图分析三相短路故障录波图分析 故障分析解析 分析两相短路故障录波图要点：分析两相短路故障

9、录波图要点： 1、两相电流增大，两相电压降低；没有零 序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个相别。 3、两个故障相电流基本反向。 4、故障相间电压超前故障相间电流约80度 左右。 两相短路故障录波图分析两相短路故障录波图分析 故障分析解析 分析单相接地故障录波图要点：分析单相接地故障录波图要点： 1、一相电流增大，一相电压降低； 出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为同一相 别。 3、零序电流相位与故障相电流同 向，零序电压与故障相电压反 向。 4、故障相电压超前故障相电流约 80度左右；零序电流超前零序 电压约110度左右。 单相接地故障录波图分析单相接地故障录波图

10、分析 故障分析解析 分析两相接地短路故障录波图要点：分析两相接地短路故障录波图要点： 1、两相电流增大，两相电压降低； 出现零序电流、零序电压。 2、电流增大、电压降低为相同两个 相别。 3、零序电流向量为位于故障两相电 流间。 4、故障相间电压超前故障相间电流 约80度左右；零序电流超前零序 电压约110度左右。 两相接地短路故障录波图分析两相接地短路故障录波图分析 故障分析解析 分析变压器低压侧两相短路故障分析变压器低压侧两相短路故障 录波图要点：录波图要点： 1、低压侧两相电流增大，两相 电压降低；没有零序电流、 零序电压。 2、低压侧电流流增大、电压降 低为相同两个相别。 3、低压侧两个故障相电流基本 反向。 4、高压侧短路滞后相电流与其 他两相电流方向相反，且大 小为其他两相电流的2倍左右。 5、高压侧短路滞后相母线故