第7章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路

1、 0aUbUcU0bI0cIaIaEbEcEcbaIII、1aI1bI1cI2aI2bI2cI0aI0bI0cIaIbIcI1aI1bI1cI2aI2bI2cI0aI0bI0cI11121acabIaIIaI，22222acabIaIIaI，000cbaIII120ejacbaIII、021aaaIII、1012321e2321e322402120aaajajajj，02210210212021021021aaaccccaaabbbbaaaaaaaIIaIaIIIIIIaIaIIIIIIIIIII02210210212021021021aaaccccaaabbbbaaaaaaaIIaIaIII

2、IIIaIaIIIIIIIIIIIPsITIcbaIII1111122aaaa021aaaIII021aaaIII111113122aaaacbaIII11121acabIaIIaI，22222acabIaIIaI，000cbaIIIAI10 0 (A) )(18010AIB)(0 AIC021AAAIII111113122aaaaCBAIII1111202401240120131018010010)(03078. 5)30(78. 50180100100)180240(100100)180120(1001031A021AAAIII)(03078. 5)30(78. 5A)(21078. 51

3、21AIaIAB)(15078. 522AIaIAB)(000AIIAB)(9078. 511AIaIAC)(27078. 5222AIaIAC)(000AIIACabc0 90 V,116 0 V,71 225 VEEE a(0)abc110 90116 071 22528 37V33EEEE 2a(1)abc110 901 120116 01 24071 22593 106V33EEaEa E 2a(2)abc110 901 240116 01 12071 2257 60V33EEa EaE abc115 0 ,115 240 ,115 120EEE a(0)abc103EEEE 2a(1

4、)abc11115 01 120115 2401 240115 120115 0V33EEaEa E 2a(2)abc11115 01 240115 2401 120115 120331115 0115 120115 2400 V3EEa EaE XYZNBCAeA+eC+eB+AIBICI0CBAIII)(31)0(cbaaIIII03aNCBAIIIIIXYZNBCAeA+eC+eB+AIBICINI)(31)0(cbaaIIII0CBAIII+BACABUCAUBCUBCUAIBICI)(31)0(cbaaIIII 同步發(fā)電機同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)短路穩(wěn)態(tài)短路時，電樞反應為時，電樞反應為純去磁純

5、去磁作用，電樞反作用，電樞反應磁通和漏磁通路徑如圖。應磁通和漏磁通路徑如圖。 電樞反應磁通直接電樞反應磁通直接穿過阻尼繞穿過阻尼繞組和勵磁繞組組和勵磁繞組，路徑的磁阻很小，路徑的磁阻很小，短路電流遇到的電抗為數(shù)值很大的短路電流遇到的電抗為數(shù)值很大的直軸同步電抗直軸同步電抗Xd。1.電樞反應磁通的路徑和電樞反應磁通的路徑和同步電抗同步電抗穩(wěn)態(tài)短路電流有效值：穩(wěn)態(tài)短路電流有效值：dkXEI0 有阻尼繞組有阻尼繞組的同步發(fā)電機三相突然短路時，電樞反應磁通的同步發(fā)電機三相突然短路時，電樞反應磁通被被擠出阻尼繞組擠出阻尼繞組和和勵磁繞組勵磁繞組，只能沿著阻尼繞組和勵磁繞組漏，只能沿著阻尼繞組和勵磁繞組漏

6、磁路徑閉合磁路徑閉合。 同步發(fā)電機此時狀態(tài)稱為同步發(fā)電機此時狀態(tài)稱為次次暫態(tài)狀態(tài)暫態(tài)狀態(tài)，定子電抗稱為，定子電抗稱為直軸次直軸次暫態(tài)同步電抗暫態(tài)同步電抗Xd”。2.次暫態(tài)電抗次暫態(tài)電抗 磁路的磁阻變得很大磁路的磁阻變得很大，由于，由于路徑的磁阻變大，定子繞組的電路徑的磁阻變大，定子繞組的電抗比穩(wěn)態(tài)短路時的同步電抗大大抗比穩(wěn)態(tài)短路時的同步電抗大大減小。減小。次暫態(tài)短路電流：次暫態(tài)短路電流：dkXEI 0ddXX 當當阻尼繞組中電流衰減完畢后阻尼繞組中電流衰減完畢后，電樞反應磁通就能夠穿過，電樞反應磁通就能夠穿過阻尼繞組阻尼繞組( (或相當于或相當于發(fā)電機無阻尼繞組發(fā)電機無阻尼繞組狀態(tài)狀態(tài)) )，

7、仍需經過勵磁繞，仍需經過勵磁繞組的漏磁路徑，如圖所示。組的漏磁路徑，如圖所示。 此時發(fā)電機狀態(tài)稱為此時發(fā)電機狀態(tài)稱為暫態(tài)狀暫態(tài)狀態(tài)態(tài)，定子電抗稱為，定子電抗稱為暫態(tài)同步電抗暫態(tài)同步電抗Xd 。3.暫態(tài)電抗暫態(tài)電抗暫態(tài)短路電流：暫態(tài)短路電流：dkXEI0dddXXX 當當勵磁繞組勵磁繞組中的感應電流電流也衰減完畢后，發(fā)電機進入中的感應電流電流也衰減完畢后，發(fā)電機進入穩(wěn)態(tài)短路狀態(tài)穩(wěn)態(tài)短路狀態(tài)。 dkXEI0ddXX 為正序阻抗。，, qqdddXXXXX 兩相短路 單相接地短路 兩相接地短路 dqX X000()()222dqXXXXX000(2)(2)2dqdqdqdqX XX XXXXXXXX

8、dqXX2dXXX0dqXXX、0dqXXXXXX+ 、21()2dqXXXdX同步電機類型X2X0汽輪發(fā)電機0.160.06有阻尼繞組水輪發(fā)電機0.250.07無阻尼繞組水輪發(fā)電機0.450.07調相機和大型同步電動機0.240.08 對汽輪發(fā)電機及有阻尼的水輪發(fā)電機，可采用 對于無阻尼繞組的發(fā)電機，可采用 如無電機的確切參數(shù)，也可按下表取值：21.22dXXdXX45. 120 XXX 2。為正序參數(shù)及等效電路數(shù)及等效電路第二章所求的變壓器參 相同。和正序參數(shù)及等效電路電路變壓器負序參數(shù)及等效 T型等值電路型等值電路T型等值電路型等值電路勵磁電抗勵磁電抗0U0UXj NX03I0I0 Ij

9、XEXjEI000330bejXbjXjX0ae0cec0I0I0Ia00000jXEjXEIjXEUabXj NX03I0I0 I0mjXjX0IjX0I0U0010mmX XXXXXXXX XXm0(0)N(0)N(0)N(0)(0)nj3UUUUIzN(0)UN(0)UN(0)Un3 z0I（）(0)U(0)Uxm0 x（ ）xn3 z03 I（）nz0I（）0I（）0I（ ）N(0)U(0)U(0)U(0)Uxm0 x（ ）xn3 z 哪一側的中性點經阻抗接地，就把該阻抗乘以哪一側的中性點經阻抗接地，就把該阻抗乘以3加到該加到該側漏抗中去。側漏抗中去。 YN側中性點側中性點經經阻抗阻抗

10、Z n接地的零序網絡的接地的零序網絡的正確理解正確理解 YN側中性點側中性點經經電抗電抗X n接地接地0010333mnnnmX XXXXXXXXXXXNXj 0I0 I03IjXnjX0mjXjX0I0UjX0InXj3 XXm0 側流過零序電流， 側感應零序電動勢。但側中性點不接 地，無零序電流，變壓器相當于空載。NnXj jX03I0I00mXXX0mjXjX0IjX0U 若與側相連的電路中還有另一個接地中性點，則二次繞組中將有零序電流流通。3.YN，y n接線變壓器接線變壓器N0I0 IXj jX03I03 IXj jX0mjXjXjX0I0U0010()mmXX XXXXXXXXXX

11、X)(0XXXm3.YN，yn接線變壓器接線變壓器N0I0 IXj jX03I03 IXj 0 雙繞組變壓器的零序等值電路與外電路的連接雙繞組變壓器的零序等值電路與外電路的連接變壓器繞組接法變壓器繞組接法開關位置開關位置繞組端點與外電路的聯(lián)接繞組端點與外電路的聯(lián)接Y1與外電路斷開與外電路斷開YN2與外電路接通與外電路接通d3與外電路斷開，但與勵磁與外電路斷開，但與勵磁支路并聯(lián)支路并聯(lián)零序勵磁電抗比正序勵磁零序勵磁電抗比正序勵磁電抗小得多：電抗小得多：Xm0=0.31.0ABCXYZabczyxjXjXjX0IXm0XXXXXX00XXX2. YN，d，y 接線三繞組變壓器接線三繞組變壓器Xm0

12、jXjXjXXm0jXjXjXXXXXXXXX)(0jX1()21()21()2XXXXXXXXXXXXnX3nX3)0(NU)0( IN(0)UN(0)U)0(I)0( U)0( I)0(I)0(U)0(I0U0U變壓器中性點經電抗接地時的零序等值電路變壓器中性點經電抗接地時的零序等值電路 0U0U 哪一側的中性點經阻抗接地，就把該阻抗乘以哪一側的中性點經阻抗接地，就把該阻抗乘以3加到該側加到該側漏抗中去。漏抗中去。0U0U0U0U 通常自耦變壓器中性點可直接接地，也可經電抗接地，且均認為 Xm0。)( 300IIjXjXN0IXj jX0UXj 0I0I)( 300IIjXjXN0IXj

13、jX0UXj 0I0IXXXXXXXX10)(3000IIINjXjXjXjX)(3000III0I0IjXXjXj0IXj 0I000III0UXXXXXXXX)(0jX23(1)nUj XUjXjX0I0UN0IXj 0 IjX)(300IInjXXj 0INjX0I0IXj 0 IjX0U)(300 IInjXXj0IXj 0I)(jX)(jX)(jX000IIIUUXXXUUUUXXXUUXXXnnn3)(3)1 (3)(2)()(NjX0I0IXj 0 IjX0U)(300 IInjXXj0IXj 0I)(jX)(jX)(jX000III()()()0()()()XX XXXXXX。

14、為正序參數(shù)及等效電路參數(shù)及等效電路第二章所求的電力線路 相同。和正序參數(shù)及等效電路效電路電力線路負序參數(shù)及等 0I0Z0I)/lg4335. 015. 010kmDDjRZsg（660/gDf Ds稱為三相導線的幾何平均半徑。23smDr D Dm為三相導線的幾何均距，見第二章。 r為每相導線的等值半徑，其取值見教材P144。0Z()0Z0Z0Z0Z()0Z00 II0I0I00 II00 II00 II0I0I)2(0Z9aaabacbabbbccacbccDD D D D D D D D D()00.150.4335lggDZjD00()01,0.4335lg(/)sDZZZRjkmD00

15、()01,0.4335lg(/)sDZZZRjkmD則雙回路單相的零序阻抗為：0()00()00(2)()00()00()0()()()()ZZZZZZZZZZ如果兩個回路完全相同，則雙回路單相的等值零序阻抗為：0(2)0()01()2ZZZ則每一回路單相的等值零序阻抗為：0(1)0()0ZZZ0U0Z0cwZ0wZ0WI0I0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZ0130.150.4335lg(/)gwwwDZRjkmr00.150.4335lg(/)gcwcwDZjkmD3cwawbwcwDD D D Dcw為三相導線和避雷線間的幾何平均距離。)()()(0000000

16、)(0cwwcwocwwcwcwwZZZZZZZZZ 具有避雷線的單回路單相的零序等值阻抗為：0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZswwwDr D0(30.150.4335lg)2gwwswDRZjD0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZDcw為兩避雷線與三相導線間的幾何平均距離。00.150.4335gcwcwDZjD6cwawawbwbcwcwDDDDD DD)()()(0000000)(0cwwcwocwwcwcwwZZZZZZZZZ0Z0Z0wZ()0Z()0wZ()0wZ0I0I00 II00 II0U0wI()0()0()wwZZ()0

17、()0()wwZZ()()0wZ0I0I00 II)()2(0wZ2()0()0002()0()000()0()0()()0()00wwwwwwwwwwZZZZZZZZZZZZZ0Z0Z0wZ()0Z()0wZ()0wZ0I0I00 II00 II0U0wI()0()0()wwZZ()0()0()wwZZ()()0wZ0I0I00 II)()2(0wZ()()()()0()00()0()()0(2)()0()()()00()02wwwwwwwwwZZZZZZZZZ020)1(0)()2(021wcwwZZZZ2()()00(1)0(2)0(1)022wwcwwZZZZZ200()002cwwZ

18、ZZZ 6. 近似計算中，架空電力線路的等效電路為：ljx00I每回路數(shù)值雙回路單回路有良導體避雷線每回路數(shù)值雙回路單回路有鋼質避雷線每回路數(shù)值雙回路單回路無避雷線備注零序電抗（/km）正、負序電抗 架空電力線路種類120.4xx（/km）4 . 15 . 310 xx2 . 25 . 510 xx2 . 1310 xx0 . 2510 xx8 . 0210 xx2 . 1310 xx 架空電力線路各序電抗的平均值為：0110rr10)6 . 45 . 3(xx 0.1235kV三芯電纜0.08610kV三芯電纜0.170.0661kV四芯電纜0.70.061kV三芯電纜x0（/km)x1=x

19、2 （/km） 電纜電抗的平均值 元件名稱013.50.28xx013.50.42xx電纜電抗的平均值xn L1L2T2T1GjxT2j3xnjxL2(0)0I0U1Tx0Lx2Tx)0(fu0UIIjxa(0)UIIIjxIjxL1(0)jxL2(0)jxL3(0)jxT3jxT1jxn2j3xn1j3xn2xn1xT-1eeeeeN1Z(3)k1E)3(kI0)3(kU ：為等值電動勢； ：為正序阻抗的等效值。1Z1E 0aUbUcU0bI0cIaIaEbEcE000cbaUUU，而0aI00cbII，1aU1bU1cU03aIXL0021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEbEcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEbEcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI03