電力系統(tǒng)分析7_電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路

1、第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 F第一節(jié)第一節(jié) 對(duì)稱分量法對(duì)稱分量法F第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗和零序電抗同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗和零序電抗F第三節(jié)第三節(jié) 異步電機(jī)的參數(shù)和等值電路異步電機(jī)的參數(shù)和等值電路F第四節(jié)第四節(jié) 變壓器的零序參數(shù)和等值電路變壓器的零序參數(shù)和等值電路F第五節(jié)第五節(jié) 電力線路的零序阻抗和等值電路電力線路的零序阻抗和等值電路F第六節(jié)第六節(jié) 電力系統(tǒng)故障運(yùn)行的等值電路電力系統(tǒng)故障運(yùn)行的等值電路第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電

2、力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0aUbUcU0bI0cIaIaEbEcE第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 F設(shè)設(shè) 為不對(duì)稱三相系統(tǒng)的三相電流相量，可為不對(duì)稱三相系統(tǒng)的三相電流相量，可以按下列以按下列 關(guān)系分解出三組對(duì)稱三相系統(tǒng)的電流相量（其他三關(guān)系分解出三組對(duì)稱三相系統(tǒng)的電流相量（其他三相系統(tǒng)的電磁量也可以）。相系統(tǒng)的電磁量也可以）。 (7-1).120.2120120.2120120aaaabbbbaaaccccaaaIIIIIIIIa IaIIIIIIaIa II.abcIII、第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 圖7-1 對(duì)稱分量法 （a）正序分量（b）負(fù)序分量（c）零序

3、分量 （d）三序分量的合成（d）（a）（b）（c）.1cI.1aI.1bI.2cI.2aI.2bI.0cI.0aI.0bI.aI.bI.cI第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 .21.22.01()31()31()3aabcaabcaabcIIaIa IIIa IaIIIII式（式（7-17-1）可寫成矩陣的形式）可寫成矩陣的形式 （7-37-3）其中：其中： 1 1） 為對(duì)稱分量變換陣；為對(duì)稱分量變換陣；PsITI2211111Taaaa解式（解式（7-17-1）可得）可得（7-2）第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 .TpabcII I I.120TsaaaIIII 對(duì)式（對(duì)式

4、（7-37-3）左乘）左乘1T1sPIT I2121113111aaTaaPSUTU1SPUT U（7-6）對(duì)對(duì)T求逆求逆（7-5）2 2） ；3 3） 。（7-4）對(duì)電壓進(jìn)行對(duì)電壓進(jìn)行相同的變換：相同的變換：第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 AI10 0 (A) )(18010AIB)(0 AIC021AAAIII111113122aaaaCBAIII1111202401240120131018010010)(03078. 5)30(78. 50180100100)180240(100100)180120(1001031A第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 021AAAIII)

5、(03078. 5)30(78. 5A)(21078. 5121AIaIAB)(15078. 522AIaIAB)(000AIIAB)(9078. 511AIaIAC)(27078. 5222AIaIAC)(000AIIAC第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 abc0 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 Ea

6、E 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 abc115 0 ,115 240 ,115 120EEE a(0)abc103EEEE 2a(1)abc11115 01 120115 2401 240115 120115 0V33EEaEa E 2a(2)abc11115 01 240115 2401 120115 120331115 0115 120115 2400 V3EEa EaE 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 XYZNBCAeA+eC+eB+AIBICI0CBAIII)(31)0(cbaaIIII第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 03aNCBAIIIIIXYZNBC

7、AeA+eC+eB+AIBICINI)(31)0(cbaaIIII第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0CBAIII+BACABUCAUBCUBCUAIBICI)(31)0(cbaaIIII第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第二節(jié)第二節(jié) 同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗和零序電抗和零序電抗第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 同步發(fā)電機(jī)同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)短路穩(wěn)態(tài)短路時(shí)，電樞反應(yīng)為時(shí)，電樞反應(yīng)為純?nèi)ゴ偶內(nèi)ゴ抛饔茫姌蟹醋饔?，電樞反?yīng)磁通和漏磁通路徑如圖。應(yīng)磁通和漏磁通路徑如圖。 電樞反應(yīng)磁通

8、直接電樞反應(yīng)磁通直接穿過阻尼繞穿過阻尼繞組和勵(lì)磁繞組組和勵(lì)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(yīng)磁通的路徑和電樞反應(yīng)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：dkXEI0NSAX 0 ad f 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 有阻尼繞組有阻尼繞組的同步發(fā)電機(jī)三相突然短路時(shí)，電樞反應(yīng)磁通的同步發(fā)電機(jī)三相突然短路時(shí)，電樞反應(yīng)磁通被被擠出阻尼繞組擠出阻尼繞組和和勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組，只能沿著阻尼繞組和勵(lì)磁繞組漏，只能沿著阻尼繞組和勵(lì)磁繞組漏磁路徑閉合磁路徑閉合。 同

9、步發(fā)電機(jī)此時(shí)狀態(tài)稱為同步發(fā)電機(jī)此時(shí)狀態(tài)稱為次暫態(tài)狀態(tài)次暫態(tài)狀態(tài)，定子電抗稱為，定子電抗稱為直軸直軸次暫態(tài)同步電抗次暫態(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(shí)的同步電抗大大抗比穩(wěn)態(tài)短路時(shí)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 NSAX 0 ad f D 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 當(dāng)當(dāng)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(yīng)磁通就能夠穿過，電樞反應(yīng)磁通就能夠穿過阻尼繞組阻尼繞組( (或相當(dāng)于或相當(dāng)于發(fā)電

10、機(jī)無阻尼繞組發(fā)電機(jī)無阻尼繞組狀態(tài)狀態(tài)) )，仍需經(jīng)過勵(lì)磁繞，仍需經(jīng)過勵(lì)磁繞組的漏磁路徑，如圖所示。組的漏磁路徑，如圖所示。 此時(shí)發(fā)電機(jī)狀態(tài)稱為此時(shí)發(fā)電機(jī)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 NSAX 0 f D 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 當(dāng)當(dāng)勵(lì)磁繞組勵(lì)磁繞組中的感應(yīng)電流電流也衰減完畢后，發(fā)電機(jī)進(jìn)入中的感應(yīng)電流電流也衰減完畢后，發(fā)電機(jī)進(jìn)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 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等

11、值電路 一、同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗一、同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗 定義：定義：發(fā)電機(jī)端點(diǎn)的發(fā)電機(jī)端點(diǎn)的負(fù)序電壓負(fù)序電壓的的同步頻率分量同步頻率分量與流入定與流入定子繞組子繞組負(fù)序電流負(fù)序電流的的同步頻率分量同步頻率分量的比值。的比值。 不同類型的短路時(shí)，負(fù)序電抗不同類型的短路時(shí)，負(fù)序電抗 也不同，列表如下：也不同，列表如下： 表表7-17-1同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗兩相短路兩相短路 單相接地短路單相接地短路 兩相接地短路兩相接地短路 dqX X000()()222dqXXXXX000(2)(2)2dqdqdqdqX XX XXXXXXXX2X第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 注

12、意：注意：1 1）若）若 ，則負(fù)序電抗，則負(fù)序電抗 。 2 2）同步發(fā)電機(jī)經(jīng)外電抗）同步發(fā)電機(jī)經(jīng)外電抗 短路時(shí)，表中所有短路時(shí)，表中所有 都應(yīng)以都應(yīng)以 代替。代替。 3 3）短路電流計(jì)算中，短路電流計(jì)算中，二、同步發(fā)電機(jī)的零序電抗二、同步發(fā)電機(jī)的零序電抗 定義：施加在發(fā)電機(jī)端的零序電壓的同步頻率分量與流入定定義：施加在發(fā)電機(jī)端的零序電壓的同步頻率分量與流入定子繞組的零序電流的同步頻率的分量的比值。由定子繞組的漏子繞組的零序電流的同步頻率的分量的比值。由定子繞組的漏抗確定。抗確定。 dqXX2dXX0dqXXX、0dqXXXXXX+ 、21()2dqXXXdX 零序電抗的變化范圍大致是（零序電抗

13、的變化范圍大致是（0.6）X0 X第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)及有阻尼的水輪發(fā)電機(jī)，可采用對(duì)汽輪發(fā)電機(jī)及有阻尼的水輪發(fā)電機(jī)，可采用 對(duì)于無阻尼繞組的發(fā)電機(jī)，可采用對(duì)于無阻尼繞組的發(fā)電機(jī)，可采用 如無電機(jī)的確切參數(shù)，也可按下表取值：如無電機(jī)的確切參數(shù)，也可按下表取值： 表表7-2 7-2 同步電機(jī)的負(fù)序電抗同步電機(jī)的負(fù)序電抗X2和零序電抗和零序電抗X0 同步電機(jī)類型同步電機(jī)類型X2X0汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)70.07有阻尼繞組水輪發(fā)電機(jī)有阻尼繞組水輪發(fā)電機(jī)60.06無阻尼繞組水輪發(fā)電機(jī)無阻尼繞組水輪發(fā)電機(jī)0

14、.450.450.070.07調(diào)相機(jī)和大型同步電動(dòng)機(jī)調(diào)相機(jī)和大型同步電動(dòng)機(jī)80.0821.22dXX21.45dXX第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第三節(jié)第三節(jié) 異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)和等值電路異步電動(dòng)機(jī)的參數(shù)和等值電路一、異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)和等值電路一、異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)參數(shù)和等值電路 異步電動(dòng)機(jī)的等值電路：異步電動(dòng)機(jī)的等值電路： 圖圖7-2 7-2 異步電動(dòng)機(jī)的等值電路異步電動(dòng)機(jī)的等值電路rR1rsRsrjXsjXsRmRmjX.2I.1I0.I.1US：轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率1-S：異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速異步電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速 ：電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率：電動(dòng)機(jī)機(jī)械功率 的等值電阻的等值

15、電阻1rsRsNNs第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 rXsXmXXrXsXX 圖圖7-3 異步電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電抗的等值電路異步電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電抗的等值電路 （a）簡化等值電路）簡化等值電路 （b）進(jìn)一步簡化電路）進(jìn)一步簡化電路 三相短路時(shí)，三相短路時(shí)， 機(jī)端短路時(shí)，電流分量衰減為零，參數(shù)一般稱為次暫態(tài)參數(shù)機(jī)端短路時(shí)，電流分量衰減為零，參數(shù)一般稱為次暫態(tài)參數(shù)。（a）（b）定子電流定子電流直流分量直流分量同步頻率交流分量同步頻率交流分量由于它衰減很快，相當(dāng)于同步發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電流的衰減，由于它衰減很快，相當(dāng)于同步發(fā)電機(jī)次暫態(tài)電流的衰減，第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 1、異步電動(dòng)機(jī)的

16、次暫態(tài)電抗、異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)電抗 轉(zhuǎn)子繞組短接，略去所有繞組的電阻時(shí)，由定子側(cè)觀察到的轉(zhuǎn)子繞組短接，略去所有繞組的電阻時(shí)，由定子側(cè)觀察到的等值電抗，如圖等值電抗，如圖7-3（a）；）； 考慮到考慮到 ，從而簡化為圖，從而簡化為圖7-3（b）所示，可得：）所示，可得： （7-8） 圖圖7-3（b）也可表示異步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的等值電路，有：）也可表示異步電機(jī)啟動(dòng)時(shí)的等值電路，有： （7-97-9）mrXXsrXXX1/ststXXI.(0)(0)(0)EUj IXXE（7-10）2 2、異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)、異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì) 正常運(yùn)行時(shí)的電壓方程為：正常運(yùn)行時(shí)的電壓方程為： 第七章 電力

17、系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 作出正常運(yùn)行時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的相量圖如圖作出正常運(yùn)行時(shí)異步電動(dòng)機(jī)的相量圖如圖7-4所示：所示：.22(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)cossinsinEUUIXUIX.(0)U.(0)j IX.(0)E.(0)I(0) 異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)為：異步電動(dòng)機(jī)的次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)為：圖圖7-4 7-4 異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的相量圖異步電動(dòng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的相量圖第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 3、自由分量衰減的時(shí)間常數(shù)、自由分量衰減的時(shí)間常數(shù)定子回路同步頻率交流自由分量衰減的時(shí)間常數(shù)表達(dá)式為：定子回路同步頻率交流自由分量衰減的時(shí)間常數(shù)表達(dá)式為： （7-12）定

18、子直流自由分量衰減的時(shí)間常數(shù)其表達(dá)式為：定子直流自由分量衰減的時(shí)間常數(shù)其表達(dá)式為：T()rsrXXTradR()rsasXXTradRrXsXTrRrXsXTsR圖圖7-5 求求 的等值電路的等值電路 圖圖7-6 求求 的等值電路的等值電路aTT（7-13）第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 4、定子電流自由分量衰減的幅度、定子電流自由分量衰減的幅度0(0)(0)22/iIEX0(0)0aiii圖圖7-7 7-7 異步電動(dòng)機(jī)端點(diǎn)三相短路時(shí)定子電流波形圖異步電動(dòng)機(jī)端點(diǎn)三相短路時(shí)定子電流波形圖ii wti(0)i aiia00i定子電流定子電流直流分量直流分量同步頻率交流分量同步頻率交流分量

19、 在短路瞬間的值分別對(duì)應(yīng)于它們衰減的幅度；將衰減后兩在短路瞬間的值分別對(duì)應(yīng)于它們衰減的幅度；將衰減后兩分量的瞬時(shí)值相加，可得定子電流的變化規(guī)律如圖分量的瞬時(shí)值相加，可得定子電流的變化規(guī)律如圖7-77-7。第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 5、異步電動(dòng)機(jī)反饋電流的考慮、異步電動(dòng)機(jī)反饋電流的考慮 反饋電流：反饋電流：取決于機(jī)端電壓取決于機(jī)端電壓U0與短路瞬間次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)與短路瞬間次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì) 的相的相 對(duì)大小。對(duì)大小。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)仍作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，從系統(tǒng)中吸取時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)仍作電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，從系統(tǒng)中吸取 電流（短路點(diǎn)距機(jī)端較遠(yuǎn)時(shí)）。電流（短路點(diǎn)距機(jī)端較遠(yuǎn)時(shí)）。當(dāng)當(dāng) 時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)改作發(fā)

20、電機(jī)運(yùn)行，將向系統(tǒng)供出時(shí)，異步電動(dòng)機(jī)改作發(fā)電機(jī)運(yùn)行，將向系統(tǒng)供出 反饋電流（短路點(diǎn)距機(jī)端較近）。反饋電流（短路點(diǎn)距機(jī)端較近）。 注意：注意：只對(duì)三相短路點(diǎn)附近的大容量異步電動(dòng)機(jī)才考慮反饋只對(duì)三相短路點(diǎn)附近的大容量異步電動(dòng)機(jī)才考慮反饋 電流，且只在計(jì)算暫態(tài)過程的初期，才考慮異步電動(dòng)機(jī)的反電流，且只在計(jì)算暫態(tài)過程的初期，才考慮異步電動(dòng)機(jī)的反 饋電流。饋電流。0E0(0)UE0(0)UE第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 二、異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)序和零序參數(shù)二、異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)序和零序參數(shù) 負(fù)序參數(shù)負(fù)序參數(shù)：如圖如圖7-8 轉(zhuǎn)差率：轉(zhuǎn)差率：2-s 等值電阻：等值電阻： 系統(tǒng)不對(duì)稱短路時(shí)，轉(zhuǎn)速下降，系統(tǒng)

21、不對(duì)稱短路時(shí)，轉(zhuǎn)速下降，s增大；停轉(zhuǎn)時(shí)，則增大；停轉(zhuǎn)時(shí)，則s=1，轉(zhuǎn)速下降愈多，等值電阻愈趨于轉(zhuǎn)速下降愈多，等值電阻愈趨于0，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組短接。，相當(dāng)于轉(zhuǎn)子繞組短接。12rsRsrR12rsRssRrXsXmX 圖圖7-8 7-8 異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)序等值電路異步電動(dòng)機(jī)的負(fù)序等值電路負(fù)號(hào)表明機(jī)械功率為制負(fù)號(hào)表明機(jī)械功率為制動(dòng)轉(zhuǎn)矩動(dòng)轉(zhuǎn)矩第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 負(fù)序電抗為：負(fù)序電抗為： 表異步電機(jī)的次暫態(tài)電抗。表異步電機(jī)的次暫態(tài)電抗。2srXXXXX 零序參數(shù)：當(dāng)定子三相繞組接成三角形或不接地星形時(shí)，當(dāng)在零序參數(shù)：當(dāng)定子三相繞組接成三角形或不接地星形時(shí)，當(dāng)在 異步電動(dòng)機(jī)端加零序電壓

22、時(shí)，定子繞組沒有零序電流通過，故零異步電動(dòng)機(jī)端加零序電壓時(shí)，定子繞組沒有零序電流通過，故零 序電抗為：序電抗為： X0= 無需建零序等值電路。無需建零序等值電路。X Xm m= = 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第四節(jié) 變壓器的零序參數(shù)和等值電路 零序電壓施加在變壓器繞組的三角形側(cè)或不接地星形側(cè)時(shí)，零序電壓施加在變壓器繞組的三角形側(cè)或不接地星形側(cè)時(shí)，無論另一側(cè)繞組的接線方式如何，變壓器中都沒有零序電流流無論另一側(cè)繞組的接線方式如何，變壓器中都沒有零序電流流通。這種情況下，變壓器的零序電抗通。這種情況下，變壓器的零序電抗X0= 。 零序電壓施加在繞組連接成接地星形一側(cè)時(shí)，大小相等，相

23、零序電壓施加在繞組連接成接地星形一側(cè)時(shí)，大小相等，相位相同的零序電流將通過三繞組經(jīng)中性點(diǎn)流入大地，構(gòu)成回路。位相同的零序電流將通過三繞組經(jīng)中性點(diǎn)流入大地，構(gòu)成回路。但在另一側(cè)，零序電流流通的情況則隨該側(cè)的接線方式而異。但在另一側(cè)，零序電流流通的情況則隨該側(cè)的接線方式而異。第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 T型等值電路型等值電路第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 T型等值電路型等值電路第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 勵(lì)磁電抗勵(lì)磁電抗第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0U第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0U第七章

24、電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 Xj NX03I0I0 IjXEXjEI000330bejXbjXjX0ae0cec0I0I0Ia00000jXEjXEIjXEUab一、雙繞組變壓器的零序參數(shù)和等值電路一、雙繞組變壓器的零序參數(shù)和等值電路第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 Xj NX03I0I0 I0mjXjX0IjX0I0U0010mmX XXXXXXXX XXm0第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 (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（

25、 ）N(0)U(0)U(0)U(0)Uxm0 x（ ）xn3 z YN側(cè)中性點(diǎn)側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)經(jīng)阻抗阻抗Z n接地的零序網(wǎng)絡(luò)的接地的零序網(wǎng)絡(luò)的正確理解正確理解第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 YN側(cè)中性點(diǎn)側(cè)中性點(diǎn)經(jīng)經(jīng)電抗電抗X n接地接地0010333mnnnmX XXXXXXXXXXXNXj 0I0 I03IjXnjX0mjXjX0I0UjX0InXj3 XXm0第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 側(cè)流過零序電流， 側(cè)感應(yīng)零序電動(dòng)勢(shì)。但側(cè)中性點(diǎn)不接 地，無零序電流，變壓器相當(dāng)于空載。NnXj jX03I0I00mXXX0mjXjX0IjX0U第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路

26、若與側(cè)相連的電路中還有另一個(gè)接地中性點(diǎn)，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 XXXXXXXXXXX)(0XXXm第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 3.YN，yn接線變壓器接線變壓器N0I0 IXj jX03I03 IXj 0第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 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(guān)位置開關(guān)位置繞組端點(diǎn)與外電路的聯(lián)接繞組端點(diǎn)與外電路的聯(lián)接Y1與外電路斷開與外電路斷開YN2與

27、外電路接通與外電路接通d3與外電路斷開，但與勵(lì)磁與外電路斷開，但與勵(lì)磁支路并聯(lián)支路并聯(lián)第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 零序勵(lì)磁電抗比正序勵(lì)磁零序勵(lì)磁電抗比正序勵(lì)磁電抗小得多：電抗小得多：Xm0=0.31.0第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 ABCXYZabczyx第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 jXjXjX0IXXXXXX0第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值

28、電路 0XXX2. YN，d，y 接線三繞組變壓器接線三繞組變壓器jXjXjX第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 jXjXjXXXXXXXXX)(0jX第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 1()21()21()2XXXXXXXXXXXX第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 nX3nX3)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(diǎn)經(jīng)電抗接地時(shí)的零序等值電路變壓器中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地時(shí)的零序等值電路 0U0U第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 哪一側(cè)的中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地，就把該阻抗乘以哪一側(cè)的中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地，就把

29、該阻抗乘以3加到該側(cè)加到該側(cè)漏抗中去。漏抗中去。0U0U0U0U第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 通常自耦變壓器中性點(diǎn)可直接接地，也可經(jīng)電抗接地，且均認(rèn)為 Xm0。)( 300IIjXjXN0IXj jX0UXj 0I0I第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 )(300 IIjXjXN0IXjjX0UXj0I0IXXXXXXXX10)(3000III第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 NjXjXjXjX)( 3000III0I0IjXXjXj0IXj 0I000III0UXXXXXXXX)(0第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 jX23(1)nUj XUjXjX0I0U

30、N0IXj 0 IjX)(300IInjXXj 0I第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 NjX0I0IXj 0 IjX0U)(300 IInjXXj0IXj 0I)(jX)(jX)(jX000IIIUUXXXUUUUXXXUUXXXnnn3)(3)1 (3)(2)()(第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 NjX0I0IXj 0 IjX0U)(300 IInjXXj0IXj 0I)(jX)(jX)(jX000III()()()0()()()XX XXXXXX第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 。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

31、電路電力線路負(fù)序參數(shù)及等 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0I0Z0I)/lg4335. 015. 010kmDDjRZsg（660/gDf第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 Ds稱為三相導(dǎo)線的幾何平均半徑。23smDr D Dm為三相導(dǎo)線的幾何均距，見第二章。 r為每相導(dǎo)線的等值半徑，其取值見教材P144。第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0Z()0Z0Z0Z0Z()0Z00 II0I0I00 II00 II00 II0I0I)2(0Z9aaabacbabbbccacbccDD D D

32、 D D D D D D()00.150.4335lggDZjD第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 00()01,0.4335lg(/)sDZZZRjkmD00()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(gè)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()0ZZZ第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0U0Z0cwZ0wZ0WI0I0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZ01

33、30.150.4335lg(/)gwwwDZRjkmr第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 00.150.4335lg(/)gcwcwDZjkmD3cwawbwcwDD D D Dcw為三相導(dǎo)線和避雷線間的幾何平均距離。)()()(0000000)(0cwwcwocwwcwcwwZZZZZZZZZ 具有避雷線的單回路單相的零序等值阻抗為：第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0gI0wI)(0wZswwwDr D0(30.150.4335lg)2gwwswDRZjD第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0I0cwZ00wcwZZ00cwZZ0g

34、I0wI)(0wZDcw為兩避雷線與三相導(dǎo)線間的幾何平均距離。00.150.4335gcwcwDZjD6cwawawbwbcwcwDDDDD DD)()()(0000000)(0cwwcwocwwcwcwwZZZZZZZZZ第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0Z0Z0wZ()0Z()0wZ()0wZ0I0I00 II00 II0U0wI()0()0()wwZZ()0()0()wwZZ()()0wZ0I0I00 II)()2(0wZ2()0()0002()0()000()0()0()()0()00wwwwwwwwwwZZZZZZZZZZZZZ第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0Z

35、0Z0wZ()0Z()0wZ()0wZ0I0I00 II00 II0U0wI()0()0()wwZZ()0()0()wwZZ()()0wZ0I0I00 II)()2(0wZ()()()()0()00()0()()0(2)()0()()()00()02wwwwwwwwwZZZZZZZZZ第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 020)1(0)()2(021wcwwZZZZ2()()00(1)0(2)0(1)022wwcwwZZZZZ200()002cwwZZZZ第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 6. 近似計(jì)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(dǎo)體避雷線

36、每回路數(shù)值雙回路單回路有鋼質(zhì)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(fù)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：第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 0110rr10)6 . 45 . 3(xx 第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 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=x2 （/km）

37、電纜電抗的平均值 元件名稱013.50.28xx013.50.42xx電纜電抗的平均值第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 xn L1L2T2T1GjxT2j3xnjxL2(0)0I0U第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 1Tx0Lx2Tx)0(fu0U第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 IIjxa(0)UIIIjxIjxL1(0)jxL2(0)jxL3(0)jxT3jxT1jxn2j3xn1j3xn2xn1xT-1第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 第六節(jié) 電力系統(tǒng)故障運(yùn)行的等值網(wǎng)絡(luò)eeee第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 eN1Z(3)k1E)3(kI0)3(

38、kU ：為所計(jì)算電力系統(tǒng)所有電源電動(dòng)勢(shì)的等值電動(dòng)勢(shì) ：為所計(jì)算電力系統(tǒng)所有有關(guān)元件正序阻抗的等值阻抗。1Z1E第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 000cbaUUU，而0aI00cbII， 0aUbUcU0bI0cIaIaEbEcE第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 1aU1bU1cU03aIXL0021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEbEcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEb

39、EcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI03aI1aU1bU1cU0aU2aU2bU0bU0cU2cU第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 aE1aU2aU0aU1aI2aI0aI021bbbUUU021cccUUU021aaaUUUaEbEcE021aaaIII021bbbIII021cccIIIaEbEcE1aI1bI1cI0aI0bI0cI2aI2bI2cI03aI1aU1bU1cU0aU2aU2bU0bU0cU2cU第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 2、不對(duì)稱短路的等值網(wǎng)絡(luò)1）正序等值網(wǎng)絡(luò)

40、：短路點(diǎn)的正序電壓不為零，如圖7-40（a）。2）負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò)：無電源電動(dòng)勢(shì)，如圖7-40（b）。3）零序等值網(wǎng)絡(luò)：零序電壓分量所產(chǎn) 生的零序電流通過電力元 件的零序阻抗所組成的網(wǎng)絡(luò)。如圖7-40（c）。.1E.1kI.1kU1ZN1k1N2.2kI.2kU2Zk1N0.0kI.0kU0Zk0 圖7-40 不對(duì)稱短路的各序等值網(wǎng)絡(luò) （a）正序等值網(wǎng)絡(luò) （b）負(fù)序等值網(wǎng)絡(luò) （c）零序等值網(wǎng)絡(luò) （a）（b）（c）第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算三相短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)與計(jì)算三相短路時(shí)的等值網(wǎng)絡(luò)完全相同完全相同正序網(wǎng)絡(luò)等效原則：正序網(wǎng)絡(luò)等效原則： (1)除

41、中性點(diǎn)接地阻抗和空載線路外，電力系統(tǒng)除中性點(diǎn)接地阻抗和空載線路外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中。各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中。 (2)短路點(diǎn)正序電壓不等于零，因而不能像三相短路點(diǎn)正序電壓不等于零，因而不能像三相短路那樣與零電位相接，而應(yīng)引入代替短路點(diǎn)故短路那樣與零電位相接，而應(yīng)引入代替短路點(diǎn)故障條件的不對(duì)稱電勢(shì)的正序分量障條件的不對(duì)稱電勢(shì)的正序分量。 (3)從短路點(diǎn)看，從短路點(diǎn)看，Ua1 二端口網(wǎng)絡(luò)，是有源網(wǎng)絡(luò)二端口網(wǎng)絡(luò)，是有源網(wǎng)絡(luò)第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 系統(tǒng)接線圖系統(tǒng)接線圖正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的組成元件負(fù)序網(wǎng)

42、絡(luò)的組成元件與正序網(wǎng)絡(luò)與正序網(wǎng)絡(luò)完全相同完全相同。等效原則等效原則 (1)發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)元件的電抗應(yīng)以其負(fù)序電抗代替，其他發(fā)電機(jī)等旋轉(zhuǎn)元件的電抗應(yīng)以其負(fù)序電抗代替，其他靜止元件的負(fù)序電抗與正序電抗相同。靜止元件的負(fù)序電抗與正序電抗相同。 (2)發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生負(fù)序電勢(shì)，故所有電源的負(fù)序電勢(shì)為零。發(fā)電機(jī)不產(chǎn)生負(fù)序電勢(shì)，故所有電源的負(fù)序電勢(shì)為零。(3)短路點(diǎn)引入代替故障條件的不對(duì)稱電勢(shì)的負(fù)序短路點(diǎn)引入代替故障條件的不對(duì)稱電勢(shì)的負(fù)序分量分量。 (4)從短路點(diǎn)看，是二端口網(wǎng)絡(luò)，但是無源網(wǎng)絡(luò)從短路點(diǎn)看，是二端口網(wǎng)絡(luò)，但是無源網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)第七章 電力系統(tǒng)各元件的序參數(shù)和等值電路 四、零序網(wǎng)絡(luò)四、零序網(wǎng)絡(luò)發(fā)電機(jī)零序電勢(shì)為零發(fā)電機(jī)零序電勢(shì)為零，短路點(diǎn)的零序電勢(shì)短路點(diǎn)的零序電勢(shì)就成為零就成為零序電流的唯一來源。序電流的唯一來源。零序電流三相同相位零序電流三相同相位，只能通過大地或與地連接的，只能通過大地或與地連