電力系統(tǒng)暫態(tài)分析第三版)

1、電力系統(tǒng)暫態(tài)分析電力系統(tǒng)暫態(tài)分析暫態(tài)分析，瞬變、過渡、暫時暫態(tài)分析，瞬變、過渡、暫時物理特點(diǎn)：由一個狀態(tài)（初始狀態(tài)）變化物理特點(diǎn)：由一個狀態(tài)（初始狀態(tài)）變化到另一狀態(tài)（終止?fàn)顟B(tài)）的過程分析，到另一狀態(tài)（終止?fàn)顟B(tài)）的過程分析，數(shù)學(xué)特點(diǎn)：用微分方程描述的過程分析。數(shù)學(xué)特點(diǎn)：用微分方程描述的過程分析。應(yīng)用：電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、控制等。應(yīng)用：電力系統(tǒng)設(shè)計(jì)、規(guī)劃、控制等。緒緒 論論第一章第一章 電力系統(tǒng)故障分析的基本知識電力系統(tǒng)故障分析的基本知識本章的主要內(nèi)容是簡單介紹電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障本章的主要內(nèi)容是簡單介紹電力系統(tǒng)產(chǎn)生故障的原因、故障的種類、故障的分類、故障的危害、的原因、故障的種類、故障的分類、故障

2、的危害、短路計(jì)算的目的。短路計(jì)算的目的。介紹標(biāo)幺制在故障分析中的應(yīng)用。介紹標(biāo)幺制在故障分析中的應(yīng)用。最后仔細(xì)討論無限大功率電源供電的三相短最后仔細(xì)討論無限大功率電源供電的三相短路電流分析。路電流分析。目錄目錄第一節(jié)第一節(jié) 故障概述故障概述第二節(jié)第二節(jié) 標(biāo)么制標(biāo)么制第三節(jié)第三節(jié) 無限大功率電源供電的三相短路無限大功率電源供電的三相短路電流分析電流分析第一節(jié)第一節(jié) 概述概述故障，事故，短路故障：正常運(yùn)行情況故障，事故，短路故障：正常運(yùn)行情況以外的相與相之間或相與地之間的連接。以外的相與相之間或相與地之間的連接。1故障類型（電力系統(tǒng)故障分析中）故障類型（電力系統(tǒng)故障分析中）名稱名稱 圖示圖示 符號符

3、號 三相短路三相短路 二相短路二相短路 f（3） f ：fault f（2） 單相短路接地單相短路接地 二相短路接地二相短路接地 一相斷線一相斷線 二相斷線二相斷線 f（1） f（1.1） 名稱名稱 圖示圖示 符號符號發(fā)生短路故障的主要原因發(fā)生短路故障的主要原因雷擊等各種形式的過電壓以及絕緣材料的自然老雷擊等各種形式的過電壓以及絕緣材料的自然老化，或遭受機(jī)械損傷，致使載流導(dǎo)體的絕緣被損壞化，或遭受機(jī)械損傷，致使載流導(dǎo)體的絕緣被損壞 不可預(yù)計(jì)的自然損壞，例如架空線路因大風(fēng)或?qū)Р豢深A(yù)計(jì)的自然損壞，例如架空線路因大風(fēng)或?qū)Ь€履冰引起電桿倒塌等，或因鳥獸跨接裸露導(dǎo)體等線履冰引起電桿倒塌等，或因鳥獸跨接裸

4、露導(dǎo)體等 自然的污穢加重降低絕緣能力自然的污穢加重降低絕緣能力 運(yùn)行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，例如線路運(yùn)行人員違反安全操作規(guī)程而誤操作，例如線路或設(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等?；蛟O(shè)備檢修后未拆除接地線就加上電壓等。 產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分產(chǎn)生短路的主要原因是電氣設(shè)備載流部分的相間絕緣或相對地絕緣被損壞。的相間絕緣或相對地絕緣被損壞。如：例如架空輸電線的絕緣子，電氣設(shè)備如：例如架空輸電線的絕緣子，電氣設(shè)備載流部分的絕緣材料在運(yùn)行中損壞，運(yùn)行人員載流部分的絕緣材料在運(yùn)行中損壞，運(yùn)行人員在線路檢修后末拆除地線就加電壓等誤操作也在線路檢修后末拆除地線就加電壓等誤操作也會引起短路

5、故障會引起短路故障電力系統(tǒng)的短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空線電力系統(tǒng)的短路故障大多數(shù)發(fā)生在架空線路部分路部分為了減少短路對電力系統(tǒng)的危害，可以采為了減少短路對電力系統(tǒng)的危害，可以采取限制短路電流的措施：如加電抗器。取限制短路電流的措施：如加電抗器。短路問題是電力技術(shù)方面的基本問題之一。短路問題是電力技術(shù)方面的基本問題之一。掌握短路發(fā)生以后的物理過程以及計(jì)算短掌握短路發(fā)生以后的物理過程以及計(jì)算短路時各種運(yùn)行參量路時各種運(yùn)行參量(電流、電壓等電流、電壓等)的計(jì)算方法的計(jì)算方法是非常必要的。是非常必要的。短路電流計(jì)算的主要目的為選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性和熱穩(wěn)為選擇和校驗(yàn)各種電氣設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性和

6、熱穩(wěn)定性提供依據(jù)。為此，定性提供依據(jù)。為此，計(jì)算短路沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備計(jì)算短路沖擊電流以校驗(yàn)設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性，計(jì)算短路電流的周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的機(jī)械穩(wěn)定性，計(jì)算短路電流的周期分量以校驗(yàn)設(shè)備的熱穩(wěn)定性；的熱穩(wěn)定性； 為設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和變電所的電氣主接線提供為設(shè)計(jì)和選擇發(fā)電廠和變電所的電氣主接線提供必要的數(shù)據(jù)必要的數(shù)據(jù) ；為合理配置電力系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)和自動裝置為合理配置電力系統(tǒng)中各種繼電保護(hù)和自動裝置并正確整定其參數(shù)提供可靠的依據(jù)。并正確整定其參數(shù)提供可靠的依據(jù)。故障分析的分類：故障分析的分類：形式上又可稱為短路故障、斷線故障（非形式上又可稱為短路故障、斷線故障（非全相運(yùn)行）全相運(yùn)行） （橫

7、向與縱向）（橫向與縱向）分析方法上：不對稱故障、對稱故障（分析方法上：不對稱故障、對稱故障（f f（3 3）計(jì)算方法上：并聯(lián)型故障、串聯(lián)性故障計(jì)算方法上：并聯(lián)型故障、串聯(lián)性故障簡單故障：在電力系統(tǒng)中只發(fā)生一個故障。簡單故障：在電力系統(tǒng)中只發(fā)生一個故障。復(fù)雜故障：在電力系統(tǒng)中的不同地點(diǎn)（兩復(fù)雜故障：在電力系統(tǒng)中的不同地點(diǎn)（兩處以上）同時發(fā)生不對稱故障。處以上）同時發(fā)生不對稱故障。第二節(jié)第二節(jié) 標(biāo)幺制標(biāo)幺制一一 、 標(biāo)幺值標(biāo)幺值與穩(wěn)態(tài)中有所不同，故障計(jì)算時近似計(jì)與穩(wěn)態(tài)中有所不同，故障計(jì)算時近似計(jì)算。故標(biāo)么值也是用近似計(jì)算。算。故標(biāo)么值也是用近似計(jì)算。 標(biāo)幺值標(biāo)幺值=有名值有名值基準(zhǔn)值基準(zhǔn)值二二 、

8、 基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的選取基準(zhǔn)值的選取有一定的隨意性，工程中一般基準(zhǔn)值的選取有一定的隨意性，工程中一般選擇慣用值（選擇慣用值（） 穩(wěn)態(tài)分析：穩(wěn)態(tài)分析： ,其中：其中：SB：三相功率三相功率 UB：線電壓線電壓 IB：星形等值電路中的相電流星形等值電路中的相電流 ZB：單相阻抗：單相阻抗3BBBSUI3BBBUI Z短路分析中：短路分析中：ZB：單相阻抗：單相阻抗-故障分析中的等值電路計(jì)算與穩(wěn)態(tài)分故障分析中的等值電路計(jì)算與穩(wěn)態(tài)分析相同析相同IB：星形等值電路中的相電流星形等值電路中的相電流UB：相電壓相電壓電力系統(tǒng)三相電路分析中用標(biāo)幺制時，基準(zhǔn)值電力系統(tǒng)三相電路分析中用標(biāo)幺制時，基準(zhǔn)值的選取有幾

9、個任意給定量？為什么？的選取有幾個任意給定量？為什么？答：答：有兩個任意給定量。因?yàn)橛杏袃蓚€任意給定量。因?yàn)橛? 4個變量分別個變量分別為為SB：三相功率三相功率; UB：線電壓線電壓; IB：星形等值電路中星形等值電路中的相電流的相電流; ZB：單相阻抗。：單相阻抗。而他們之間有二個約束而他們之間有二個約束方程分別為方程分別為給定二個量后，余者可由這二個方程唯一地解給定二個量后，余者可由這二個方程唯一地解出。出。3BBBSUI3BBBUI Z三、基準(zhǔn)值改變時標(biāo)幺值的換算三、基準(zhǔn)值改變時標(biāo)幺值的換算進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時，必須取統(tǒng)一的基準(zhǔn)進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時，必須取統(tǒng)一的基準(zhǔn)值。值。若已知以設(shè)備本身

10、額定值為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺若已知以設(shè)備本身額定值為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值值X*(N)，求以系統(tǒng)基準(zhǔn)值，求以系統(tǒng)基準(zhǔn)值SB、UB為基準(zhǔn)時的標(biāo)為基準(zhǔn)時的標(biāo)幺值幺值X*(B). 例如：已知例如：已知US%，STN，求在系統(tǒng)基準(zhǔn)容量，求在系統(tǒng)基準(zhǔn)容量SB時的標(biāo)幺值電抗？時的標(biāo)幺值電抗？ *()%100sNUx2*()2%1 0 0sT NBBT NBUUSxSU2*()*()2 NBBNBNUSxxUS額定容量額定容量S SN N小，則電抗小，則電抗x x* *（B B）大，小機(jī)組、大，小機(jī)組、小變壓器的電抗大；小變壓器的電抗大；簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)算中，選取簡單網(wǎng)絡(luò)計(jì)算中，選取S SB B=S=STNTN（S SN N），

11、可），可減少參數(shù)的計(jì)算量。減少參數(shù)的計(jì)算量。四、變壓器聯(lián)系的不同電壓等級電四、變壓器聯(lián)系的不同電壓等級電網(wǎng)中各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算網(wǎng)中各元件參數(shù)標(biāo)么值的計(jì)算用標(biāo)么值計(jì)算時，也就是在各元件參數(shù)的用標(biāo)么值計(jì)算時，也就是在各元件參數(shù)的有名值歸算到同一個電壓等級后，在此基礎(chǔ)上有名值歸算到同一個電壓等級后，在此基礎(chǔ)上選定統(tǒng)一的基準(zhǔn)值求各元件參數(shù)的標(biāo)么值的。選定統(tǒng)一的基準(zhǔn)值求各元件參數(shù)的標(biāo)么值的。 下面分別介紹準(zhǔn)確計(jì)算法和一種近似計(jì)算下面分別介紹準(zhǔn)確計(jì)算法和一種近似計(jì)算法。短路電流計(jì)算一般采用近似計(jì)算法。法。短路電流計(jì)算一般采用近似計(jì)算法。(一一)準(zhǔn)確計(jì)算法準(zhǔn)確計(jì)算法10.5/121110/6.6假設(shè)在圖

12、中己選定第假設(shè)在圖中己選定第1 1段作為基本段，其它段作為基本段，其它各段的參數(shù)均向這一段歸算，然后選擇功率基各段的參數(shù)均向這一段歸算，然后選擇功率基準(zhǔn)值相電壓基淮值分別為準(zhǔn)值相電壓基淮值分別為S SB B和和U UB1B1。其他各段的。其他各段的基準(zhǔn)電壓分別為：基準(zhǔn)電壓分別為：U UB2B2=U=UB1B1* *121/10.5121/10.5； U UB3B3=U=UB2B2* *6.6/1106.6/110 作等值電路作等值電路：jxG jxT1 jxL jxT2 jxR 2*()*()2GNBGBGNGnBUSxxSU取基準(zhǔn)電壓取基準(zhǔn)電壓= =額定電壓，可簡化計(jì)算額定電壓，可簡化計(jì)算

13、221*2212%10.5121100100ssBBTTNBTNBUUSSxSUSU變壓器電抗可由任一側(cè)計(jì)算變壓器電抗可由任一側(cè)計(jì)算 2*221210.5121BBLllBBSSxxlxlUU 線路電抗就地處理更方便線路電抗就地處理更方便 即，準(zhǔn)確計(jì)算法有即，準(zhǔn)確計(jì)算法有3種，種， 阻抗歸算法；阻抗歸算法； （阻抗按變壓器實(shí)際變（阻抗按變壓器實(shí)際變比歸算，簡單網(wǎng)絡(luò)較方便）比歸算，簡單網(wǎng)絡(luò)較方便） 就地處理法；就地處理法； （基準(zhǔn)電壓按變壓器實(shí)（基準(zhǔn)電壓按變壓器實(shí)際變比歸算，大網(wǎng)絡(luò)計(jì)算較方便）際變比歸算，大網(wǎng)絡(luò)計(jì)算較方便） 在就地處理中，取定各段的基準(zhǔn)電壓在就地處理中，取定各段的基準(zhǔn)電壓（不一定

14、按變壓器實(shí)際變比作基準(zhǔn)電壓歸算），（不一定按變壓器實(shí)際變比作基準(zhǔn)電壓歸算），則可出現(xiàn)則可出現(xiàn)1：k*的理想變壓器，然后再將的理想變壓器，然后再將1：k*變壓器用變壓器用形等值電路表示。形等值電路表示。（二）（二） 近似計(jì)算法近似計(jì)算法平均額定電壓平均額定電壓Uav=1.05UN, 若取若取SB=100MVA，UB=Uav 5502301153710.56.3Uav50022011035106UN成為工程中慣用的基準(zhǔn)值。成為工程中慣用的基準(zhǔn)值。假定變壓器的變比均為平均額定電壓的變比，且取假定變壓器的變比均為平均額定電壓的變比，且取各段基準(zhǔn)電壓均為相應(yīng)段的平均額定電壓，此時的參數(shù)各段基準(zhǔn)電壓均為相

15、應(yīng)段的平均額定電壓，此時的參數(shù)計(jì)算稱為近似計(jì)算法，即有以下簡單計(jì)算：計(jì)算稱為近似計(jì)算法，即有以下簡單計(jì)算：*( )*()BGBGNGnSxxS1*%100BTTNSUsxS容量大，電抗小容量大，電抗小第三節(jié)第三節(jié) 無限大功率電源供電的三相短路分析無限大功率電源供電的三相短路分析本節(jié)將分析圖所示的簡單三相電路中發(fā)生突然對本節(jié)將分析圖所示的簡單三相電路中發(fā)生突然對稱短路的暫態(tài)過程。稱短路的暫態(tài)過程。R LR LiaR LR LibR LR Lic在此電路中假設(shè)電源電壓幅值和頻率均為恒定。在此電路中假設(shè)電源電壓幅值和頻率均為恒定。這種電源稱為無限大功率電源。這個名稱從概念上是這種電源稱為無限大功率電

16、源。這個名稱從概念上是不難理解的：不難理解的：（1）電源功率為無限大時，外電路發(fā)生短路）電源功率為無限大時，外電路發(fā)生短路(種擾動種擾動)引起的功率改變對于電源來說是微不足道的，引起的功率改變對于電源來說是微不足道的，因而電源的電壓和頻率因而電源的電壓和頻率(對應(yīng)于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速對應(yīng)于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速)保持保持恒定；恒定；（2)無限大功率電源可以看作是由無限多個有限無限大功率電源可以看作是由無限多個有限功率電源并聯(lián)而成，因而其內(nèi)阻抗為零，電源電壓保功率電源并聯(lián)而成，因而其內(nèi)阻抗為零，電源電壓保持恒定。持恒定。往往是以供電電源的內(nèi)阻抗與短路回路總往往是以供電電源的內(nèi)阻抗與短路回路總阻抗的相對大小來

17、判斷電源能否作為無限大阻抗的相對大小來判斷電源能否作為無限大功率電源。功率電源。若供電電源的內(nèi)阻抗小于短路回路總阻抗若供電電源的內(nèi)阻抗小于短路回路總阻抗的的10%時，則可認(rèn)為供電電源為無限大功率時，則可認(rèn)為供電電源為無限大功率電源。電源。一、暫態(tài)過程分析一、暫態(tài)過程分析對于前圖所示的三相電路，短路發(fā)生前，電對于前圖所示的三相電路，短路發(fā)生前，電路處于穩(wěn)態(tài)路處于穩(wěn)態(tài),其其a相的電流表達(dá)式為：相的電流表達(dá)式為：00sin()amiItR LR LiaR LR LibR LR Lic短路暫態(tài)過程的分析與計(jì)算就是針對左邊短路暫態(tài)過程的分析與計(jì)算就是針對左邊回路的。假定短路住回路的。假定短路住t t0s

18、0s時發(fā)生，由于電路仍時發(fā)生，由于電路仍為對稱可以只研究其中的一相例如為對稱可以只研究其中的一相例如a a相電流相電流的瞬時值應(yīng)滿足如下微分方程：的瞬時值應(yīng)滿足如下微分方程：sin()aamdiLRiUtdtR LR LiaR LR LibR LR Lic其解其解=特解特解+齊次方程的通解齊次方程的通解0000sin(120 )sin(120 )sin(120 ) toTabmmmiItIIe00sin()sin()sin() tTaammmiItIIe 0000sin(120 )sin(120 )sin(120 ) toTacmmmiItIIe根據(jù)三相線路的對稱性：根據(jù)三相線路的對稱性：討論

19、討論tiaipaipa0iaa0iaa1 1、由上圖及公式可見。、由上圖及公式可見。短路至穩(wěn)態(tài)時，三相中的穩(wěn)態(tài)短路至穩(wěn)態(tài)時，三相中的穩(wěn)態(tài)短路電流為三個幅值相等、相角相差短路電流為三個幅值相等、相角相差1201200 0的交流電流，的交流電流，其幅值大小取決于電源電壓幅值和短路回路的總阻抗。其幅值大小取決于電源電壓幅值和短路回路的總阻抗。從短路發(fā)生至穩(wěn)態(tài)之間的暫態(tài)過程中，每相電流還包從短路發(fā)生至穩(wěn)態(tài)之間的暫態(tài)過程中，每相電流還包含有逐漸衰減的直流電流，它們出現(xiàn)的物理原因是電含有逐漸衰減的直流電流，它們出現(xiàn)的物理原因是電感中電流在突然短路瞬時的前后不能突變；很明顯，感中電流在突然短路瞬時的前后不能

20、突變；很明顯，三相的直流電流是不相等的。三相的直流電流是不相等的。2、三相短路電流波形、三相短路電流波形 由于有了直流分量，短路電流曲線便不與由于有了直流分量，短路電流曲線便不與時間軸對稱，而直流分量曲線本身就是短路電流時間軸對稱，而直流分量曲線本身就是短路電流曲線的對稱軸。曲線的對稱軸。因此，當(dāng)已知因此，當(dāng)已知短路電流曲線時，短路電流曲線時，可以應(yīng)用這個性質(zhì)把直流分量從短路電流曲線中可以應(yīng)用這個性質(zhì)把直流分量從短路電流曲線中分離出來，即將短路電流曲線的兩根包絡(luò)線間的分離出來，即將短路電流曲線的兩根包絡(luò)線間的垂直線等分。垂直線等分。tiaipaipa0iaa0iaa3 3、直流分量起始值越大短

21、路電流瞬時值越大。、直流分量起始值越大短路電流瞬時值越大。4 4、三相中直流電流起始值不可能同時最大或同、三相中直流電流起始值不可能同時最大或同時為零時為零tiaipaipa0iaa0iaa根據(jù)前面的分析可以得出這樣的根據(jù)前面的分析可以得出這樣的結(jié)論結(jié)論：當(dāng)短路發(fā)生在電感電路中、短路前為空載的當(dāng)短路發(fā)生在電感電路中、短路前為空載的情況下直流分組電流最大，若初始相角滿足情況下直流分組電流最大，若初始相角滿足-=900，則一相，則一相(a相相)短路電流的直流分量起始值短路電流的直流分量起始值的絕對值達(dá)到最大值即等于穩(wěn)態(tài)短路電流的幅的絕對值達(dá)到最大值即等于穩(wěn)態(tài)短路電流的幅值。值。二、短路沖擊電流和最

22、大有效值電流二、短路沖擊電流和最大有效值電流(一一)短路沖擊電流短路沖擊電流短路電流在前述最惡劣短路情況下的最大瞬短路電流在前述最惡劣短路情況下的最大瞬時值，稱為短路沖擊電流時值，稱為短路沖擊電流cosatTammiItI e tiiMT/2ia0ip0對于對于G G、T T、L L：xRxR，90900 0，最惡劣的情況為：最惡劣的情況為：Im|0|Im|0|=0,=0=0,=0即空載運(yùn)行，電壓過零瞬間即空載運(yùn)行，電壓過零瞬間沖擊電流沖擊電流iM出現(xiàn)在短路發(fā)生后出現(xiàn)在短路發(fā)生后1/2周期，周期，f=50Hz, t=0.01s，即有：，即有：0.01aTMmmiII e0.01(1)aTmMm

23、eIk I沖擊系數(shù)：沖擊系數(shù)：0.011aTMke 沖擊電流對周期電流幅值的倍數(shù)（沖擊電流對周期電流幅值的倍數(shù)（1kM2） tiiMT/2ia0ip0實(shí)用中，實(shí)用中，k kM M=1.8=1.8 對變壓器高壓側(cè)短路；對變壓器高壓側(cè)短路；k kM M=1.9 =1.9 對機(jī)端短路。對機(jī)端短路。沖擊電流主要用于檢驗(yàn)電氣設(shè)備和載流沖擊電流主要用于檢驗(yàn)電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的動穩(wěn)定度。導(dǎo)體的動穩(wěn)定度。產(chǎn)生沖擊電流的條件有三條：產(chǎn)生沖擊電流的條件有三條：1 1）短路前空載）短路前空載2 2）短路時電流正處于幅值相位）短路時電流正處于幅值相位3 3）經(jīng)過半個周期）經(jīng)過半個周期（二）（二） 最大有效值電流最大有

24、效值電流 有效值有效值 /2/222/2/211()t Tt Ttpttt Tt TIi dtiidtTT最大有效值電流：短路后半個周期時，設(shè)該時刻最大有效值電流：短路后半個周期時，設(shè)該時刻前后一個周期內(nèi)非周期分量近似不變的電流。根據(jù)諧前后一個周期內(nèi)非周期分量近似不變的電流。根據(jù)諧波的有效值分析，因波的有效值分析，因i ip p、i i正交，周期積分正交，周期積分=0=0，有效值有效值 /2/222/2/211()t Tt Ttpttt Tt TIi dtiidtTT22222(0.01 )( ()()1 2(1)222mmmMtsMmMIIIIiiIk2)62. 152. 1 (mMII近似

25、認(rèn)為：近似認(rèn)為： i iM M、I IM M可根據(jù)可根據(jù)ImIm及及k kM M計(jì)算，計(jì)算，11k kM M2 3.453.45時，表時，表明發(fā)電機(jī)離短路點(diǎn)電氣距離很遠(yuǎn)，近似認(rèn)為短路電流明發(fā)電機(jī)離短路點(diǎn)電氣距離很遠(yuǎn)，近似認(rèn)為短路電流的周期分量已不隨時間而變。即的周期分量已不隨時間而變。即1tCIIIX 應(yīng)用計(jì)算曲線法的具體計(jì)算步驟：應(yīng)用計(jì)算曲線法的具體計(jì)算步驟：作等值網(wǎng)絡(luò)：作等值網(wǎng)絡(luò)：選取網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)功率和基準(zhǔn)電壓選取網(wǎng)絡(luò)基準(zhǔn)功率和基準(zhǔn)電壓（一般選?。ㄒ话氵x取SB=100MVA, UB=Uav），計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各），計(jì)算網(wǎng)絡(luò)各元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值，發(fā)電機(jī)采用次暫元件在統(tǒng)一基準(zhǔn)下的標(biāo)幺值，發(fā)電機(jī)采用次

26、暫態(tài)電抗，負(fù)荷略去不計(jì)態(tài)電抗，負(fù)荷略去不計(jì) 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換：進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)變換：求各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的求各等值發(fā)電機(jī)對短路點(diǎn)的轉(zhuǎn)移電抗轉(zhuǎn)移電抗Xik 求計(jì)算電抗：求計(jì)算電抗：將各轉(zhuǎn)移電抗按各等值發(fā)電機(jī)將各轉(zhuǎn)移電抗按各等值發(fā)電機(jī)的額定容量歸算為計(jì)算電抗，即：的額定容量歸算為計(jì)算電抗，即：CiikNiBXXSS 求求t t時刻短路電流周期分量的標(biāo)幺值：時刻短路電流周期分量的標(biāo)幺值： 根據(jù)各計(jì)算電抗和指定時刻根據(jù)各計(jì)算電抗和指定時刻t t，從，從相應(yīng)的計(jì)算曲線或?qū)?yīng)的數(shù)字表格中查相應(yīng)的計(jì)算曲線或?qū)?yīng)的數(shù)字表格中查出各等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流周期分出各等值發(fā)電機(jī)提供的短路電流周期分量的標(biāo)幺值量的標(biāo)幺值對無限

27、大功率系統(tǒng)，取母線電壓對無限大功率系統(tǒng)，取母線電壓U U* *=1=1計(jì)算短路電流周期分量的有名值計(jì)算短路電流周期分量的有名值 第四章第四章 對稱分量法及電力系統(tǒng)元件的各序?qū)ΨQ分量法及電力系統(tǒng)元件的各序參數(shù)和等值電路參數(shù)和等值電路一對稱分量法二對稱分量法在不對稱故障分析中的應(yīng)用三同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序電抗四異步電動機(jī)的負(fù)序和零序電抗五變壓器的零序電抗和等值電路第一節(jié) 對稱分量法)0()2()1()0()2()1()0()2()1(ccccbbbbaaaaFFFFFFFFFFFF由于每一組是對稱的，故有下列關(guān)系：由于每一組是對稱的，故有下列關(guān)系： （41） 1aI1bI1cI2aI2cI2bI0

28、c0b0aIII 式中，式中， )0()0()0()2(2)2(240)2()2()2(120)2()1()1(120)1()1(2)1(240)1(0000acbaajcaajbaajcaajbFFFFaFeFFaFeFFaFeFFaFeF23210120jeaj232102402jeaj，； 。（42） 將4-2代入到4-1可得：或簡寫為：)0()2()1(2211111aaacbaFFFaaaaFFFSPFTF1上式說明三組對稱相量合成得三個不對稱上式說明三組對稱相量合成得三個不對稱相量。其逆關(guān)系為：相量。其逆關(guān)系為：或?qū)憺椋夯驅(qū)憺椋?cbaaaaFFFaaaaaFFF11113122)

29、0()2()1(PSFTF1（46） 結(jié)論：說明三個不對稱的相量可以唯一地分解成為三組說明三個不對稱的相量可以唯一地分解成為三組對稱的相量對稱的相量(即對稱分量即對稱分量)：正序分量、負(fù)序分量和零：正序分量、負(fù)序分量和零序分量。序分量。將式（將式（46）的變換關(guān)系應(yīng)用于基頻電流（或電）的變換關(guān)系應(yīng)用于基頻電流（或電壓），則有：壓），則有：cbaaaaIIIaaaaIII111113122)0()2()1()(31)0(cbaaIIII由上式知，只有當(dāng)三相電流之和不等于零時才有由上式知，只有當(dāng)三相電流之和不等于零時才有零序分量。如果三相系統(tǒng)是三角形接法，或者沒有中零序分量。如果三相系統(tǒng)是三角形接

30、法，或者沒有中性線（包括以地代中線）的星形接法，三相線電流之性線（包括以地代中線）的星形接法，三相線電流之和總為零，不可能有零序分量電流。和總為零，不可能有零序分量電流。只有在有中性線的星形接法中才可能只有在有中性線的星形接法中才可能 ，則中性線中的電流則中性線中的電流 ，即為三，即為三倍零序電流，如圖倍零序電流，如圖42所示。可見，零序電流必須以所示?？梢?，零序電流必須以中性線為通路。中性線為通路。 0cbaIII)0(3acbanIIIII第二節(jié)第二節(jié) 對稱分量法在不對稱故障分析中的應(yīng)用對稱分量法在不對稱故障分析中的應(yīng)用首先要說明，在一個三相對稱的元件中（例如線首先要說明，在一個三相對稱的

31、元件中（例如線路、變壓器和發(fā)電機(jī)），如果流過三相正序電流，則路、變壓器和發(fā)電機(jī)），如果流過三相正序電流，則在元件上的三相電壓降也是正序的；同理，如果流過在元件上的三相電壓降也是正序的；同理，如果流過負(fù)序和零序電流，則元件上的三相電壓降也是負(fù)序的負(fù)序和零序電流，則元件上的三相電壓降也是負(fù)序的或零序的。對于三相對稱的元件，各序分量是獨(dú)立的，或零序的。對于三相對稱的元件，各序分量是獨(dú)立的，即正序電壓只與正序電流有關(guān)，負(fù)序、零序也是如此。即正序電壓只與正序電流有關(guān)，負(fù)序、零序也是如此。下面以一回三相對稱的線路為例子說明之。下面以一回三相對稱的線路為例子說明之。 zaazabzbczaczbbzcc如果

32、在線路上流過三相不對稱的電流如果在線路上流過三相不對稱的電流(由于其它地由于其它地方發(fā)生不對稱故障方發(fā)生不對稱故障)，則雖然三相阻抗是對稱的，三相，則雖然三相阻抗是對稱的，三相電壓降也不是對稱的。三相電壓降與三相電流有如下電壓降也不是對稱的。三相電壓降與三相電流有如下關(guān)系：關(guān)系： cbasmmmsmmmscbacccbcabcbbbaacabaacbaIIIzzzzzzzzzIIIzzzzzzzzzUUUpppIzUpppITTzTUT111sssIzUmsmsmspszzzzzzTzTz20000001Zs即為電壓降的對稱分量和電流的對稱分量之間即為電壓降的對稱分量和電流的對稱分量之間的阻抗

33、矩陣。的阻抗矩陣。 )0()0()0()0()2()2()2()2()1()1()1()1()2()()(aamsaaamsaaamsaIzIzzUIzIzzUIzIzzU式中式中Z (1) 、 Z (2) 、 Z (0)分別稱為此線路的分別稱為此線路的正序、負(fù)序、零序阻抗。正序、負(fù)序、零序阻抗。所以對于三相對稱的元件中的不對稱電流、所以對于三相對稱的元件中的不對稱電流、電壓問題的計(jì)算，可以分解稱三組對稱的分量，電壓問題的計(jì)算，可以分解稱三組對稱的分量，分別進(jìn)行計(jì)算。由于每組分量的三相是對稱的，分別進(jìn)行計(jì)算。由于每組分量的三相是對稱的，只需分析一相，如只需分析一相，如a相即可。相即可。 故障點(diǎn)

34、電流、電壓的對稱分量 fabcIfabcU不對稱將三相電流、電壓作對稱分量分解，由于三相對稱系統(tǒng)的對稱分量互不耦合正序網(wǎng)負(fù)序網(wǎng)零序網(wǎng)) 1 (faU)1 (faI)2(faU)2(faI)0(faI)0(faU由戴維南等值，即aE)1(z) 1 (faU) 1 (faI)2(z)2(faU)2(faI)0(z)0(faU)0(faI對稱故障點(diǎn)的序電壓方程故障點(diǎn)的序電壓方程)1()1()1(zIEUfaafa)2()2()2(zIUfafa)0()0()0(zIUfafa是表征了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和故障前是表征了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和故障前運(yùn)行方式的序電壓方程運(yùn)行方式的序電壓方程 單相接地短路故障的相分量邊界條件：單

35、相接地短路故障的相分量邊界條件： 0faU0fcfbII用序分量表示為：用序分量表示為： 0)0()2()1(fafafafaUUUU)0()2()1(2fafafafbIIaIaI)0()2(2)1 (fafafafcIIaIaI)0()2()1(fafafaIII序電壓方程和邊界條件聯(lián)立求解序電壓方程和邊界條件聯(lián)立求解 )1()1()1(zIEUfaafa)2()2()2(zIUfafa)0()0()0(zIUfafa0)0()2()1(fafafaUUU)0()2()1(fafafaIII用對稱分量法分析電力系統(tǒng)的不對稱故障問題：用對稱分量法分析電力系統(tǒng)的不對稱故障問題：首先要列出各序的

36、電壓平衡方程，或者說必須求得各首先要列出各序的電壓平衡方程，或者說必須求得各序?qū)收宵c(diǎn)的等值阻抗，然后結(jié)合故障處的邊界條件，序?qū)收宵c(diǎn)的等值阻抗，然后結(jié)合故障處的邊界條件，即可算出故障處即可算出故障處a相的各序分量，最后求得各相的量。相的各序分量，最后求得各相的量。序電壓方程和邊界條件的聯(lián)立求解可用復(fù)合序網(wǎng)序電壓方程和邊界條件的聯(lián)立求解可用復(fù)合序網(wǎng)（電路形式）表示：（電路形式）表示：aE)1(z) 1 (faI) 1 (faU)2(faI)2(faU)0(faI)0(faU)2(z)0(z)0()2()1(0)1(zzzUIfafa應(yīng)用對稱分量法進(jìn)行電力系統(tǒng)的不對稱分應(yīng)用對稱分量法進(jìn)行電力系統(tǒng)

37、的不對稱分析，首先必須確定系統(tǒng)中各元件的各序參數(shù)析，首先必須確定系統(tǒng)中各元件的各序參數(shù) 元件的序阻抗元件的序阻抗指元件中流過某序電流時元指元件中流過某序電流時元件兩端所產(chǎn)生的序電壓降與該序電流的比值件兩端所產(chǎn)生的序電壓降與該序電流的比值 靜止元件靜止元件無論流過正序電流還是負(fù)序電無論流過正序電流還是負(fù)序電流，并不改變相與相之間的磁耦合關(guān)系，流，并不改變相與相之間的磁耦合關(guān)系，其正序阻抗與負(fù)序阻抗相等；零序電抗其正序阻抗與負(fù)序阻抗相等；零序電抗較為復(fù)雜；較為復(fù)雜； 旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)元件，各序電流流過時引起不同的，各序電流流過時引起不同的電磁過程，三序電抗不相同電磁過程，三序電抗不相同第三節(jié) 同步發(fā)電

38、機(jī)的負(fù)序和零序電抗正序阻抗： 、 、 、 、 dxqxdxdx qx dqdxxxx 2)2(負(fù)序阻抗：零序阻抗：dxx )16. 015. 0()0(發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通常是不接地的，即零序電流不能發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)通常是不接地的，即零序電流不能通過發(fā)電機(jī)，這時發(fā)電機(jī)的等值零序阻抗為無限大。通過發(fā)電機(jī)，這時發(fā)電機(jī)的等值零序阻抗為無限大。第四節(jié) 異步電動機(jī)的負(fù)序和零序電抗1.00.50122srjXmNmsXXmNmsrrmNmsrrmNmsXXsrsjXsrrNs 異步電動機(jī)等值電抗、電阻與轉(zhuǎn)差率關(guān)系曲線 stIxx1)1( 突變狀態(tài)下的電抗相當(dāng)于起動電抗 2s的轉(zhuǎn)差，也相當(dāng)于快速變化的起動電抗 xx

39、)2()0(x繞組為、Y接法，中線電流（零序電流）=0 異步電動機(jī)的負(fù)序參數(shù)可以按轉(zhuǎn)差率為2s來確定 當(dāng)轉(zhuǎn)差率增加到一定值，特別在轉(zhuǎn)差率為12之間時，曲線變化很緩慢。因此，異步電動機(jī)的負(fù)序參數(shù)可用s=1，即轉(zhuǎn)子制動情況下的參數(shù)來代替，即xx 2 變壓器是靜止的磁耦合元件，正、負(fù)序參變壓器是靜止的磁耦合元件，正、負(fù)序參數(shù)和等值電路完全相同數(shù)和等值電路完全相同 變壓器通入零序電流時，變壓器通入零序電流時，不同變壓器結(jié)構(gòu)不同變壓器結(jié)構(gòu)的零序磁通磁路不同的零序磁通磁路不同，不同繞組接線的零序電不同繞組接線的零序電流回路不同流回路不同，所以零序參數(shù)和等值電路不同。，所以零序參數(shù)和等值電路不同。當(dāng)在變壓器

40、端點(diǎn)施加零序電壓時，其繞組當(dāng)在變壓器端點(diǎn)施加零序電壓時，其繞組中有無零序電流，以及零序電流的大小與變壓中有無零序電流，以及零序電流的大小與變壓器三相繞組的接線方式和變壓器的結(jié)構(gòu)密切相器三相繞組的接線方式和變壓器的結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。關(guān)。第五節(jié)第五節(jié) 變壓器的零序電抗和等值電路變壓器的零序電抗和等值電路一、雙繞組變壓器一、雙繞組變壓器零序電壓施加在Y、d側(cè) )0(U0)0(I)0(x因在三相繞組端并聯(lián)施加零序電壓，因在三相繞組端并聯(lián)施加零序電壓，端點(diǎn)等電位，故端點(diǎn)等電位，故 ，用阻抗表示為：用阻抗表示為： 即開路。即開路。結(jié)論結(jié)論1: 1: 零序等值電路中，可不計(jì)零序等值電路中，可不計(jì)d d、Y Y側(cè)

41、及其后的電路。側(cè)及其后的電路。YN，d接法變壓器 )0(II)0(U)0(III0)0(aI0)0(bI0)0(cI YN側(cè)零序電流可流通; d側(cè)繞組內(nèi)零序電流相成環(huán)流, 電壓完全降落在漏抗上; d側(cè)外電路中零序電流=0;表達(dá)以上三條的等值電路為：結(jié)論2: YN,d 變壓器, YN側(cè)與外電路連通, d側(cè)接地, 且與外電路 斷開。YN，y接法變壓器 )0(II)0(U0)0(IIIYN側(cè)有零序電流，y側(cè)無零序電流通路，等值電路為YN，yn接法變壓器 )0(U)0(II)0(IIIII側(cè)因中性點(diǎn)接地, 提供了零序通路，等值電路為：xx)0(mx零序激磁電抗零序激磁電抗xm(0) 對于由三個單相變壓

42、器組成的三相變壓器組，每對于由三個單相變壓器組成的三相變壓器組，每相的零序主磁通與正序主磁通一樣，都有獨(dú)立的鐵芯相的零序主磁通與正序主磁通一樣，都有獨(dú)立的鐵芯磁路，因此，零序勵磁電抗與正序的相等。對于三相磁路，因此，零序勵磁電抗與正序的相等。對于三相四柱式（或五柱式）變壓器，零序主磁通也能在鐵芯四柱式（或五柱式）變壓器，零序主磁通也能在鐵芯中形成回路，磁阻很小，即零序勵磁電抗的數(shù)值很大中形成回路，磁阻很小，即零序勵磁電抗的數(shù)值很大（也即勵磁電流很?。?。以上兩種變壓器，在短路計(jì)（也即勵磁電流很?。Ｒ陨蟽煞N變壓器，在短路計(jì)算中都可以當(dāng)作算中都可以當(dāng)作xm0=，即忽略勵磁電流，認(rèn)為勵磁支，即忽略勵

43、磁電流，認(rèn)為勵磁支路斷開。路斷開。 03I0I0I0I對于三相三柱式變壓器，由于三相零序磁通大小對于三相三柱式變壓器，由于三相零序磁通大小相等，相位相同，主磁通不能在鐵芯中構(gòu)成回路，而相等，相位相同，主磁通不能在鐵芯中構(gòu)成回路，而必須經(jīng)過氣隙由油箱壁中返回，要遇到很大的磁阻，必須經(jīng)過氣隙由油箱壁中返回，要遇到很大的磁阻，這時的勵磁電抗比正、負(fù)序等值電路中的勵磁電抗小這時的勵磁電抗比正、負(fù)序等值電路中的勵磁電抗小得多，在短路計(jì)算中，應(yīng)視為有限值，其值一般由實(shí)得多，在短路計(jì)算中，應(yīng)視為有限值，其值一般由實(shí)驗(yàn)方法確定，大致取驗(yàn)方法確定，大致取mmxx) 1()0(若三相五柱式，若三相五柱式， )0(

44、mx0303I0I0I0I第六節(jié)第六節(jié) 輸電線路的零序阻抗和等值電路輸電線路的零序阻抗和等值電路正序正序負(fù)序負(fù)序=正序正序零序（零序（34）倍正序電抗）倍正序電抗 同桿雙回線路同桿雙回線路:)0( z)0(zmz)0(I)0( Imz)()0(mzz)()0(mzz)0(I)0( I例如：例如：mzll1mlzmzl)1 ( )(1 ()0(mzzl)(1 ()0(mzzl)()0(mzzl)()0(mzzl第七節(jié)第七節(jié) 零序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成零序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成1px2px)1 ,1(k23px13px例題：作出如下系統(tǒng)例題：作出如下系統(tǒng)f點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時的點(diǎn)發(fā)生單相接地短路時的零序等值電路。零序等值

45、電路。答：零序等值電路如下答：零序等值電路如下第一節(jié)第一節(jié) 不對稱短路時故障處的短路電流和電壓不對稱短路時故障處的短路電流和電壓一單相接地短路一單相接地短路f (1)1.1. 故障處短路電流和電壓的計(jì)算故障處短路電流和電壓的計(jì)算 即邊界條件為：即邊界條件為： 00fcfbfaIIU以以a a相為特殊相相為特殊相 fcfbfafafafaIIIaaaaIII111113122)0()2()1(faofafafaIIII31)()2()1(0)0()2() 1 (UfaUfaUfa)0()2()1()0()1(zzzUIfafa)1()1(0)1( zIUUfff)2()2()2( zIUff)0

46、()0()0( zIUffz(1)n(1)f(1)z(2)n(2)f(2)z(0(0)n(0)f(0)0fU 1fU 2fU 0fU 1fI 2fI 0fI短路電壓：短路電壓： 002)0()2()1(0)0()2()1(202)0()2()1(0)0()0()2()1(0)2()0()2()1(0020)0(2)2()1()1(02)0()2()1(2)0()2()1(3)1()()()()(fafafafafafafafafafafafafafafafbfbfbfbUUazzzUzazzaUazzzUzzzzUzazzzUUazIzIaIzUaUaUUaUUUUl由上可知，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)

47、（小電流由上可知，中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)（小電流系統(tǒng)）當(dāng)單相接地時，非故障相電壓升高系統(tǒng)）當(dāng)單相接地時，非故障相電壓升高為線電壓，所以大電流系統(tǒng)中性點(diǎn)均接地。為線電壓，所以大電流系統(tǒng)中性點(diǎn)均接地。l計(jì)算方法小結(jié)：計(jì)算方法小結(jié)：l不對稱短路計(jì)算步驟是不對稱短路計(jì)算步驟是l 作各序網(wǎng)絡(luò)作各序網(wǎng)絡(luò);l求各序網(wǎng)的求各序網(wǎng)的Z;l按短路類型邊界條件連接復(fù)合序網(wǎng)按短路類型邊界條件連接復(fù)合序網(wǎng);l根據(jù)歐姆定律求解根據(jù)歐姆定律求解;l將序分量合成為相分量。將序分量合成為相分量。 二兩相短路二兩相短路fbc (2)相分量邊界條件：相分量邊界條件： faIfbIfcIfaUfbUfcU0 faIfcfbII fcfbU

48、U 0)()(31011111312222)0()2()1(fbfbfbfbfffIaaIaaIIaaaaIII fbfafbfafbfafbfbfafffUUUaaUUaaUUUUaaaaUUU2)()(3111111312222)0()2()1(序分量邊界條件：序分量邊界條件： 0)0( fI)2()1(ffII )2()1(ffUU n(1)z(2)n(2)f(2)z(1(1)f(1)0fU 1fU 2fU 1fI 2fI)2()2()1(0)1(fffIzzUI )2()1(0)2()1(02)2()1(23)( zzUjzzUaaIaIaIfffffb,)2()1( zz)3()2(

49、866. 0ffII0)2()1(21faffUUU 0)2() 1(fafffaUUUU 0) 1(221)(faffcfbUUaaUU 當(dāng)當(dāng) 三兩相短路接地三兩相短路接地f (1.1)相分量邊界條件：相分量邊界條件： 0 faI0 fcfbUUfaIfbIfcIfaUfbUfcU0)0()2()1( ffffaIIII fafafafafffUUUUaaaaUUU3100111113122)0()2()1(序分量邊界條件：序分量邊界條件： 0)0()2()1( fffIII)0()2()1(fffUUU 復(fù)合序網(wǎng)：復(fù)合序網(wǎng)： n(1)z(2)n(2)f(2)z(1(1)f(1)0fU 1f

50、U 2fU 1fI 2fIz(0)n(0)f(0) 0fU 0fI)0()2()0()2()1(0)1( zzzzzUIff)0()2()0()1()2( zzzIIff)0()2()2()1()0( zzzIIff故障相電流：故障相電流： )0()2()0()2(2)1()0()2()1(2zzazzaIIIaIaIfffffb )1(2)0()2()0()2(13ffbIxxxxI 四正序增廣網(wǎng)絡(luò)（正序等效定則）四正序增廣網(wǎng)絡(luò)（正序等效定則） zzUIff)1(0)1()1 . 1()0()2()2()2()1()0()2()3( / 0fzzfzfzzfz 其等值電路為：其等值電路為：

51、n(1)z(1(1)f(1)0fU 1fIz進(jìn)一步還原為正序增廣網(wǎng)絡(luò)：僅計(jì)算正序電流時，進(jìn)一步還原為正序增廣網(wǎng)絡(luò)：僅計(jì)算正序電流時，短路故障可用附加阻抗短路故障可用附加阻抗z接到正序網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn)來表接到正序網(wǎng)絡(luò)的故障點(diǎn)來表示。示。第二節(jié)第二節(jié) 非故障處電流、電壓的計(jì)算非故障處電流、電壓的計(jì)算 非故障處電流、電壓一般不滿足邊界條件。非故障處電流、電壓一般不滿足邊界條件。 一一. .計(jì)算各序網(wǎng)中任意處各序電流、電壓計(jì)算各序網(wǎng)中任意處各序電流、電壓 1.1. 任意處各序電流、電壓的計(jì)算值是逆網(wǎng)絡(luò)化簡的過程，任意處各序電流、電壓的計(jì)算值是逆網(wǎng)絡(luò)化簡的過程，由故障點(diǎn)開始，逐段推算由故障點(diǎn)開始，逐段推算

52、MNfM1N1f1MENE1fU1fIZGM1ZLM1ZGN1ZLN11MI1NI11111LMGMfMMZZUEI 11111LNGNfNNZZUEI 1111LMMfMZIUU 1111LNNfNZIUU N1：M2N2ZGM2f22fU2fIZLM2ZGN2ZLN22MI2NIM0N0ZGM0f00fU0fIZLM0ZGN0ZLN00MI0NI22220LMGMfMZZUI 22220LNGNfNZZUI 2222LMMfMZIUU 2222LNNfNZIUU N2：00000LMGMfMZZUI 00000LNGNfNZZUI 0000LMMfMZIUU 0000LNNfNZIUU N

53、0：1fU0fU2fU二二. .對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變化對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變化 1.1. 正序分量的相位關(guān)系正序分量的相位關(guān)系 y,d-11組別的相位關(guān)系組別的相位關(guān)系 AXxaBYybCZzcAUaxbyczcUaUbU301130jAjAaeUeUU330)1(30)1()1(jAjAaeUeUU330)1()1(jAaeIICUBUAU3.3. 零序分量的相位關(guān)系零序分量的相位關(guān)系 僅有僅有yn,yn組別的變壓器，兩側(cè)有同相的零序電流。組別的變壓器，兩側(cè)有同相的零序電流。 4.4. 相分量由實(shí)際序分量合成相分量由實(shí)際序分量合成 2.2. 負(fù)序分量的相位關(guān)系負(fù)序分量的相位關(guān)系 3

54、30)2(30)2()2(jAjAaeUeUU330)2(30)2()2(jAjAaeIeII5-3 5-3 非全相運(yùn)行的分析和計(jì)算非全相運(yùn)行的分析和計(jì)算 一一. .基本概念基本概念 1.1. 一相或兩相斷線縱向故障一相或兩相斷線縱向故障 二二. .斷線故障分析斷線故障分析 1.1. 一相斷線一相斷線1cU2cU0cU1bU2bU0bU1aU2aU0aUabcqkbacqk相分量邊界條件：相分量邊界條件： 0 qkaI0 qkcqkbUU0021 qkqkqkIII021qkqkqkUUU qkGGZMZN1101zIUUqkqk 222zIUqk 000zIUqk q1k1ZM1ZN21ME

55、1NE1qkU1qkIq2k2ZM2ZN22qkU2qkIq0k0ZM0ZN00qkU0qkI0202101zzzzzUIqk n(1)z(2)n(2)f(2)z(1(1)f(1)0fU 1fU 2fU 1fI 2fIz(0)n(0)f(0) 0fU 0fI練習(xí)：寫出單相接地短路、兩相接地短路、兩相短路的邊界條件方程，并繪制其復(fù)合序網(wǎng)。單相接地短路單相接地短路兩相接地短路兩相接地短路兩相短路兩相短路l例題：計(jì)算題例題：計(jì)算題l系統(tǒng)接線如圖所示，各元件參數(shù)如下：系統(tǒng)接線如圖所示，各元件參數(shù)如下：l發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)G：SN=50MVA，Xd= X(2)=0.18 l變壓器變壓器T1: SN=60MVA

56、，uk%=10.5；l變壓器變壓器T2: SN=50MVA，uk%=10.5 ;l中性點(diǎn)接地電抗為中性點(diǎn)接地電抗為 Xn=40；l線路線路L=100km， X (0) = 3 X(1) ， X(1) =0.4/km。l在線路的中點(diǎn)發(fā)生單相接地短路故障，試計(jì)算：在線路的中點(diǎn)發(fā)生單相接地短路故障，試計(jì)算：l（1）短路點(diǎn)入地電流有名值。）短路點(diǎn)入地電流有名值。l（2）T1和和T2中性點(diǎn)電壓有名值。中性點(diǎn)電壓有名值。 ，l解：解：l（1）短路點(diǎn)入地電流有名值）短路點(diǎn)入地電流有名值l取取MVASB50avBUU18. 0)*2(* xxd0875. 060501005 .10100%/212121*1N

57、BNNkBBTTUSSUUSUxx151. 1115504022*BBnnUSxx151.0115501004.02)*1(Lx453. 0151. 03)*0(Lx105. 050501005 .10100%/222222*2NBNNkBBTTUSSUUSUxxjxxxjzzLTd343. 0)2() 1 (1)2() 1 ( jxxxznTL784. 032*2)0()0()2()0(*)1(90679. 0471. 100 . 1558. 0343. 0343. 000 . 1ffooofIIjjjjI)(513. 03679. 033)1(kAUSIIavBff l（2 2）T1T1和

58、和T2T2中性點(diǎn)電壓有名值中性點(diǎn)電壓有名值l T1中性點(diǎn)電壓為f點(diǎn)零序電壓， lT2中性點(diǎn)電壓為kVUUIzUUBBffT3 .353679. 0784. 03)*0()*0()0(1kVUSxIUavBnfT45.20403679. 033)0(2第二篇第二篇 電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程分析電力系統(tǒng)機(jī)電暫態(tài)過程分析 第六章第六章 穩(wěn)定性問題概述和各元件的機(jī)電特性穩(wěn)定性問題概述和各元件的機(jī)電特性 第一節(jié)第一節(jié) 概述概述 第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性同步發(fā)電機(jī)組的機(jī)電特性 第三節(jié)第三節(jié) 自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的原理和數(shù)學(xué)模自動調(diào)節(jié)勵磁系統(tǒng)的原理和數(shù)學(xué)模型型第一節(jié)第一節(jié) 概述概述穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀態(tài)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行狀

59、態(tài)系統(tǒng)中并列運(yùn)行得發(fā)電機(jī)都保系統(tǒng)中并列運(yùn)行得發(fā)電機(jī)都保持相同得角速度運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)中的狀態(tài)變量保持不變。持相同得角速度運(yùn)轉(zhuǎn)，系統(tǒng)中的狀態(tài)變量保持不變。電力系統(tǒng)的穩(wěn)定電力系統(tǒng)的穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到大的或微小的電力系統(tǒng)受到大的或微小的擾動之后，系統(tǒng)能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)或過渡到擾動之后，系統(tǒng)能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)或過渡到新的運(yùn)行狀態(tài)。新的運(yùn)行狀態(tài)。暫態(tài)穩(wěn)定暫態(tài)穩(wěn)定系統(tǒng)受到大的擾動，能否恢復(fù)到原系統(tǒng)受到大的擾動，能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)或過渡到新的運(yùn)行狀態(tài)。短路或大的發(fā)來的運(yùn)行狀態(tài)或過渡到新的運(yùn)行狀態(tài)。短路或大的發(fā)電機(jī)組突然退出運(yùn)行，狀態(tài)量發(fā)生比較大的偏移，強(qiáng)電機(jī)組突然退出運(yùn)行，狀態(tài)量發(fā)生比較大的偏移，

60、強(qiáng)非線性問題，不能用線性化方法解決。非線性問題，不能用線性化方法解決。 靜態(tài)穩(wěn)定靜態(tài)穩(wěn)定電力系統(tǒng)受到一個微小的擾動后，電力系統(tǒng)受到一個微小的擾動后，能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)，或者過渡到一個新的運(yùn)能否恢復(fù)到原來的運(yùn)行狀態(tài)，或者過渡到一個新的運(yùn)行狀態(tài)，如負(fù)荷波動，狀態(tài)偏移比較小，可以用線性行狀態(tài)，如負(fù)荷波動，狀態(tài)偏移比較小，可以用線性化方法解決?；椒ń鉀Q。 穩(wěn)定的概念穩(wěn)定的概念 簡單系統(tǒng)（單機(jī)無窮大系統(tǒng)）簡單系統(tǒng)（單機(jī)無窮大系統(tǒng)） U=U=常數(shù)常數(shù) 等值電路等值電路 qEdjx1TjxLjx2Tjx 0UU 相量圖相量圖 IU q qI Iq q q當(dāng)當(dāng)角變化，則電流、各點(diǎn)電角變化，則電流、各點(diǎn)