电力系统不对称故障的分析和计算课件

电力系统不对称故障的分析和计算2025/4/118.1简单不对称短路的分析在第7章中,以故障口为端口，各序电路总可以等值为两端口网络，各序网络故障点电压方程式为：

其中：这3个方程式有6个未知数，所以，还需要根据不对称短路的具体边界条件写出另外3个方程式，才能求解。下面我们就单相接地短路、两相短路、两相接地短路逐个分析讨论。2025/4/128.1.1单相(a相)接地短路故障点边界条件：用对称分量法表示：

整理后：联立求解：2025/4/13复合序网：根据故障处各序分量之间的关系，将各序网络在故障端口联结起来,所构成的网络。

与单相短路的边界条件（8-2）相适应的复合序网如下，为三序网串联。正序负序零序利用这个复合序网，可求出各序电流。公式和8-3一样。2025/4/14求出各序电流后，用对称分量法合成短路点故障相电流：短路点非故障相的相电压：2025/4/158.1.2两相(b、c相)短路故障点边界条件：用对称分量法表示：

整理后：联立求解：2025/4/16与两相短路边界条件相适应的复合序网如下，为正序、负序网并联。正序负序

用复合序网求出序电流：2025/4/17故障点故障相电流：短路点各相对地电压：2025/4/188.1.3两相(b、c相)短路接地故障点边界条件：边界条件和单相短路相似，只要把单相短路边界条件中的电压换为电流，电流换为电压即可整理后：复合序网如下，为三序网并联正序负序零序2025/4/19由复合序网求各序分量：短路点故障相电流：2025/4/110两相短路接地时，故障相电流的绝对值：短路点非故障相电压：2025/4/1118.1.4正序等效定则

三种简单不对称短路时短路电流正序分量计算公式可以统一写为：其中：表示附加电抗；其值随短路的型式不同而不同，上角标(n)是代表短路类型的符号。 正序等效定则：在简单不对称短路下，短路点电流的正序分量，与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等。短路电流的绝对值与它的正序分量绝对值成正比，即：

其中：为比例系数，其值是短路类型而异。2025/4/112简单短路时的和数值：

f(3):

f(1,1):

f(2):

f(1):

结论：简单不对称短路电流计算步骤为，先画出系统的正序，负序和零序等值电路，求出系统对短路点的负序和零序输入电抗，再根据短路的不同类型，组成附加电抗，将它接入短路点，然后像计算三相短路那样，算出短路点的正序电流。所以，三相短路电流的各种计算方法也适用于计算不对称短路。例题：8-1（上册，208页）作业：习题8-2（236页）2025/4/1138.1.5非故障处的电压和电流计算计算方法：（1）、用复合序网或正序的等效定则求出故障点的各序电流和电压，然后用合成的方法就可以求出故障点的短路电压和短路电流。（2）、求非故障处的电压和电流方法：求出故障点的各序电流和电压后，分别在各序网中求出要求的非故障点的各序电压和电流，然后合成即可。

例题：８－２

2025/4/1148.2V和I对称分量经变压器的相位变换变压器绕组联接组别：指变压器绕组的联结方式（Y或是Δ）以及绕组间相位差，记为：Y/Y-n或Y/Δ-n第一绕组联结方式/第二绕组联结方式-n,其中n=0，1，2…11。

相位差方面：Y/Y-n表示第二绕组的正（零）序相电压或相电流超前第一绕组的正（零）序相电压或相电流（12-n）*300

；第二绕组的负序相电压或相电流落后第一绕组的负序相电压或相电流（12-n）*300。

2025/4/115

例如1：Y/Δ-11第二绕组的正序相电压或相电流超前第一绕组的正序相电压或相电流1*300=300

（也就是说，如果在第一绕组施以正序相电压或相电流，第二绕组感应的正序相电压或相电流将超前第一绕组正序相电压或相电流300）第二绕组的负序相电压或相电流落后第一绕组的负序相电压或相电流1*300=300

绕组Y接或是Δ接，没有零序通路。

2025/4/116例如2：Y0/Y0-0

第二绕组的正序相电压或相电流超前第一绕组的正序相电压或相电流12*300=3600

（也就是说，如果在第一绕组施以正序相电压或相电流，第二绕组感应的正序相电压或相电流将与第一绕组正序相电压或相电流同相位）第二绕组的负序相电压或相电流落后第一绕组的负序相电压或相电流12*300=3600

也是同相位零序也一样,是同相位对于Y0/Y0-0变压器而言，各序分量经变压器后相位不变

详细内容同学们可以自学书中212页知识

2025/4/1178.3非全相断线的分析计算8.3.1基本概念电力系统故障：

横向故障：短路，故障节点与零电位节点组成故障端口纵向故障：断路，网络中2个相邻节点f,f’(都不是零电位）间出现不正常断开或是三相阻抗不相等，节点f,f’组成故障口8.3.2非全相断线

产生原因：输电线断线而又没接地短路（单相或是两相断路器跳闸；单相或是两相导线断线）开关设备合断过程中，三相触头不同时接通等2025/4/1188.3.2非全相断线

典型类型：单相断线两相断线

2025/4/119分析计算方法（同短路分析方法类似）电力系统原为对称系统，只是故障口处出现不对称，其余部分仍是三相对称的。在故障口处插入一组不对称电势源（分解为正、负、零序）代替实际不对称状态，分别在各序网中求解，后叠加，就可以求解。各序等值电路(类似短路）：

正序等值负序等值零序等值

2025/4/120故障口为端口，各序电路总可以等值为两端口网络，各序网络故障点电压方程式为：

其中：是故障口ff’的开路电压当只考虑X时，用X代替上式中Z就可以这3个方程式有6个未知数，根据非全相断线的具体边界条件写出另外3个方程式，才能求解。下面我们就单相断线、两相断线逐个分析讨论。方法和不对称短路类似。2025/4/1218.3.3单相断线

边界条件：

这些条件与两相短路接地的条件完全相似，所以

所以复合序网是三序网并联这样就可以类似两相短路接地那样，求出故障处各序电流，而后用对称分量法合成非故障相电流和故障相断口