学习情境不对称故障计算

学习情境不对称故障计算第一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六【学习目标】1.会使用对称分量法2.会画出系统的各序序网图3.会计算单相接地短路的电流电压4.会计算两相短路的电流电压5.会计算两相接地短路的电流电压6.各序分量的提取及使用第二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电力系统不对称故障电力系统发生不对称故障的几率最高。两相接地短路单相接地短路两相短路第三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六对称分量法一组不对称的三相量可以看成是三组对称相量之和。每个相量可分解为：正序分量负序分量零序分量第四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六正序分量幅值相等，相序相差120°，称为正序；第五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六负序分量

幅值相等，但相序与正序相反，称为负序；第六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六零序分量幅值和相位均相同,称零序;第七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六算子1第八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六ABC三相正序分量关系第九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六ABC三相负序分量关系第十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六ABC三相零序分量关系第十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六三组对称的相量合成得三个不对称相量。

第十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六用各序电流表示三相电流第十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六用三相电流表示各序电流第十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电流第十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电压第十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六请分解成对称相量。第十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六解：

第十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六对称分量法分析不对称故障故障点k发生的不对称短路：

k点的三相对地电压和由k点流出的三相电流(即短路电流)均为三相不对称。第二十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第二十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第二十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六++第二十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六正序网络第二十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六负序网络第二十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六零序网络第二十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六序网络

零序电压平衡方程不包括发电机的零序阻抗，因为发电机侧没有零序电流流过。第二十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六如何画出一个电力系统的序网络图？第二十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电力系统的组成旋转元件发电机电动机静止元件架空线路电缆变压器电抗器第二十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六序阻抗静止元件正序阻抗和负序阻抗相等零序阻抗和正（负）序阻抗不同。旋转元件正序、负序和零序阻抗都不相等。第三十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六发电机的序阻抗正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗各不相同。正、负序阻抗由制造厂提供。当发电机中性点不接地时，零序电流不能流过发电机，这是发电机的等值零序电抗为无穷大。第三十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六输电线路的序阻抗正序:负序=正序零序＝（3～4）倍正序电抗第三十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电力变压器的序阻抗正序阻抗：负序阻抗等于正序阻抗零序参数和等值电路有关第三十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六双绕组变压器的接线Y,dY,YY,Ynd,Yd,Ynd,dYN,dYN,YYN,Yn第三十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六变压器的零序参数当零序电压加在绕组接成三角形或中性点不接地的星形一侧时，不管变压器的绕组如何连接，其各绕组中都没有零序电流通过。第三十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电力变压器的零序电抗零序电流必须以中性线为通路。第三十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六变压器的零序电抗X0＝∞Y,dY,YY,Ynd,Yd,Ynd,d第三十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六双绕组变压器的接线YN,dYN,YYN,Yn第三十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六YN,d接线变压器第三十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六YN,Y接线变压器第四十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六YN,Yn接线变压器第四十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六中性点经电抗接地Yn,Yn接线变压器第四十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六三绕组变压器的零序阻抗①第四十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六②③三绕组变压器的零序阻抗第四十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六④三绕组变压器的零序阻抗第四十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六序网络的构成引例：作出如下系统的序网第四十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第四十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六正序网：负序网：零序网：第四十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六作图规则总结：

（1）电源只在正序网络中。

（2）中性点接地阻抗只在零序网络中作用。

（3）零序网络从故障点开始作。第四十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六求电力系统的各序网络第五十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六（1）计算各元件电抗第五十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第五十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六（2）做各序网络第五十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第五十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六简化后的序网图第五十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六系统各序等值电路第五十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六单相接地短路（A相）故障边界条件：第五十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六故障的边界条件转换为对称分量(a为基准相）：第五十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六复合序网短路点电气量：第五十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六短路处各相电压电流第六十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六a相接地短路复合序网图第六十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第六十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第六十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六两相短路第六十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六故障边界条件转换为对称分量(a为基准相）：第六十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第六十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六两相短路的复合序网第六十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六短路点电气量第六十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六短路处各相电压电流为第六十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六bc两相短路复合序网图第七十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第七十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六特点短路电流、电压中不存在零序分量第七十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六两相接地短路（bc相接地）第七十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六将故障边界条件转换为对称分量第七十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六（二）复合序网(三)短路点电气量第七十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六故障点各相电气量第七十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六bc两相接地短路复合序网图第七十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第七十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六第七十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六正序等效定则a为基准相三相短路：单相接地短路：两相短路：两相接地短路：不对称短路故障时故障支路的正序分量电流，等于故障点阻抗加上一个附加阻抗后发生三相短路的电流。第八十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六短路电流的绝对值短路电流的绝对值与它的正序分量的绝对值成正比：第八十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六正序等效定则短路类型单相短路3两相短路两相接地短路三相短路01第八十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六讨论请写出同一个电力系统在发生四种短路时的A相电流的正序分量，及短路点的短路电流。第八十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六三相短路电流：单相接地短路电流：两相短路电流：两相接地短路电流：第八十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六结论四种短路类型中：短路电流最大的为三相短路短路电流最小的为两相短路第八十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电力系统的运行方式为达到安全、稳定、经济、合理的要求，人们（特别是调度人员），根据系统主接线的形式，排列出的各种可行的运行形式；在每个可行的运行形式中，规定了各具体设备及元件的运行状态。第八十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六最大运行方式系统在该方式下运行时，具有：最小的短路阻抗值发生短路后产生的短路电流最大第八十七页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六最小运行方式系统在该方式下运行时，具有：最大的短路阻抗值发生短路后产生的短路电流最小第八十八页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六结论四种短路类型中：短路电流最大的为最大运行方式下的三相短路短路电流最小的为最小运行方式下的两相短路第八十九页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六使用在电力系统继电保护中，需要计算系统的最大短路电流和最小短路电流。作为继电保护装置整定的依据。第九十页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六讨论：给定一个系统，如何求它的：短路电流最大的为最大运行方式下的三相短路短路电流最小的为最小运行方式下的两相短路第九十一页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电流各序分量在序网中的分布规律正序电流的方向总是从电源流向短路点，短路点的正序电流最大。第九十二页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电流各序分量在序网中的分布规律发电机没有负序和零序电势，短路点的负序电压和零序电压分别是负序网络和零序网络中的唯一电源。负序电流可以从短路点流到发电机绕组。零序电流一般终止在Yn,d接线变压器的d侧绕组端点。第九十三页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六电压各序分量在序网中的分布规律正序网络中的电源点的正序电压最高，短路点的正序电压最低。在负序和零序网络中，短路点的负序和零序电压最高，离短路点越远，负、零序电压越低。负序电压在发电机中性点为零。零序电压一般终止于在Yn,d接线变压器的d侧绕组端点。第九十四页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六短路类型与各序分量的对应关系正序分量负序分量零序分量三相短路两相短路两相接地短路单相接地短路正常运行第九十五页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六短路类型与各序分量的对应关系正序分量负序分量零序分量三相短路√两相短路√√两相接地短路√√√单相接地短路√√√正常运行√第九十六页，共一百零三页，编辑于2023年，星期六零序分量的提取在继电保护课程中，会使用只有在接地短路时存在零序分量的特征来判断系统是否存在接地故障。如何把零序分量（电流