電力系統(tǒng)故障分析第六章電力系統(tǒng)縱向不對(duì)稱故障分析教案

電力系統(tǒng)故障(gùzhàng)分析第六章電力系統(tǒng)縱向不對(duì)稱故障(gùzhàng)分析教案第一頁(yè)，共21頁(yè)。教學(xué)(jiāoxué)目的建立縱向不對(duì)稱(duìchèn)故障的概念理解并會(huì)應(yīng)用(yìngyòng)復(fù)合序網(wǎng)法求解故障分量掌握縱向不對(duì)稱故障的故障點(diǎn)電氣量的分析第二頁(yè)，共21頁(yè)。第一節(jié)縱向(zònɡxiànɡ)不對(duì)稱故障的分析方法第三頁(yè)，共21頁(yè)。電力系統(tǒng)縱向不對(duì)稱故障一般指一相或兩相斷開(kāi)的非全相運(yùn)行狀態(tài).電力系統(tǒng)的非全相運(yùn)行雖然不會(huì)引起過(guò)電壓，一般也不會(huì)引起大電流〔非全相運(yùn)行伴隨振蕩除外〕，但是會(huì)出現(xiàn)負(fù)序、零序分量.分析縱向不對(duì)稱故障仍采用對(duì)稱分量法。同橫向不對(duì)稱故障，發(fā)生(fāshēng)了一相斷線或兩相斷線后，除斷口三相電壓不對(duì)稱外，其他電力系統(tǒng)其他局部三相對(duì)稱的。A相斷線系統(tǒng)接線圖A相斷線系統(tǒng)等效圖

第四頁(yè)，共21頁(yè)。斷相時(shí)的正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)及其等效網(wǎng)絡(luò)圖(a)正序網(wǎng)絡(luò)(b)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)(c)零序網(wǎng)絡(luò)可得三個(gè)序電壓方程(6-1)第五頁(yè)，共21頁(yè)。此式與橫向不對(duì)稱故障時(shí)的序電壓方程式從形式上看是相似的，但是實(shí)質(zhì)卻是有差別的?？v向不對(duì)稱故障時(shí)端口電壓是串聯(lián)在網(wǎng)絡(luò)中，即端口之間，用表示；橫向不對(duì)稱故障時(shí)端口電壓是并接在故障點(diǎn)F與地N之間，用表示；參數(shù)計(jì)算上也不同，在圖中有

根據(jù)序電壓方程和邊界條件就可以計(jì)算(jìsuàn)端口電壓，電流等。(6-2)按給定條件，分析計(jì)算縱向不對(duì)稱故障,一般(yībān)用兩種方式解決，分別為按給定系統(tǒng)電源電動(dòng)勢(shì)和按給定斷相前通過(guò)斷相線路的負(fù)荷電流來(lái)計(jì)算。

第六頁(yè)，共21頁(yè)。按給定系統(tǒng)電源(diànyuán)電動(dòng)勢(shì)計(jì)算，就是以式〔6-1〕、式〔6-2〕為根底，聯(lián)立方程組求解。由于要計(jì)算如式〔6-2〕所示的斷相處兩側(cè)電源(diànyuán)電動(dòng)勢(shì)間的相位差，在復(fù)雜系統(tǒng)中難于確定，此法受到一定限制。按給定斷相前通過(guò)斷相線路的負(fù)荷電流來(lái)計(jì)算,就是把斷相后的狀態(tài)看成正常時(shí)的負(fù)荷狀態(tài)和斷相后在斷相處附加縱向電壓（）后故障狀態(tài)的疊加，適合于多電源網(wǎng)絡(luò)，前提條件是不計(jì)及斷相后兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)的大小和相位的變化或者計(jì)算的是斷相后瞬間的電氣量。第七頁(yè)，共21頁(yè)。第二節(jié)單相(dānxiānɡ)斷線分析

第八頁(yè)，共21頁(yè)。A相斷線，其故障邊界條件為

以A相為基準(zhǔn)相，用序分量表示為

作出復(fù)合序網(wǎng)，在斷相處正序、負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)相并聯(lián)：第九頁(yè)，共21頁(yè)。由復(fù)合序網(wǎng)可求得斷相處各序電流為各序電壓為：

單相斷線后，在斷相處會(huì)有負(fù)序電壓電流和零序電壓、電流（假設(shè)斷相兩側(cè)有零序電流的通路），其值與兩側(cè)電動(dòng)勢(shì)差成正比。當(dāng)兩側(cè)等值電動(dòng)勢(shì)夾角接近時(shí)，負(fù)序和零序分量有最大值；當(dāng)兩側(cè)等值電動(dòng)勢(shì)大小相等，夾角接近時(shí)，即空載情況下的單相斷線，負(fù)序和零序分量為零。

第十頁(yè)，共21頁(yè)。在=下，當(dāng)比值增大時(shí)，負(fù)序電流將減小，而零序電流將增大；當(dāng)比值減小時(shí)，負(fù)序電流將增大，而零序電流將減小。從限制負(fù)序電流出發(fā)，應(yīng)該增大比值，可以增加接地中性點(diǎn)使減小，但是從限制零序電流而言，應(yīng)減小比值，要求接地中性點(diǎn)要少點(diǎn)，顯然是矛盾的。第十一頁(yè)，共21頁(yè)。系統(tǒng)接地點(diǎn)(dìdiǎn)數(shù)目增多，會(huì)使橫向短路故障中綜合零序阻抗減小，從而導(dǎo)致單相接地短路電流大于三相短路電流，見(jiàn)式〔5-16a〕分析；另外為了使單相接地非故障相電壓不會(huì)過(guò)大引起過(guò)電壓，綜合零序阻抗又不能過(guò)大，接地點(diǎn)(dìdiǎn)數(shù)目就要考慮得多一些，這也是矛盾的。為了使零序電流在接地故障時(shí)穩(wěn)定分布，以充分發(fā)揮零序電流保護(hù)的作用，系統(tǒng)中的接地點(diǎn)(dìdiǎn)數(shù)目和位置要綜合考慮，不能隨意改變。第十二頁(yè)，共21頁(yè)。如果按給定負(fù)荷電流計(jì)算，假定斷相前保持不變，則有

則斷口電流變?yōu)椋旱谑?yè)，共21頁(yè)。負(fù)荷電流，從復(fù)合序網(wǎng)出發(fā)，應(yīng)用(yìngyòng)疊加定理來(lái)計(jì)算也很方便：(a)=(b)+〔c)（a）復(fù)合序網(wǎng)（b）斷相前的負(fù)荷狀態(tài)（c）斷相后的故障附加狀態(tài)第十四頁(yè)，共21頁(yè)。斷相處(xiāngchǔ)各相電流電壓:Note：?jiǎn)蜗鄶嗑€類似于兩相接地故障；對(duì)于兩電源(diànyuán)、無(wú)分支的系統(tǒng)，那么端口各序參數(shù)的計(jì)算將與斷相的位置無(wú)關(guān)。第十五頁(yè)，共21頁(yè)。第三節(jié)兩相斷線(duànxiàn)分析第十六頁(yè)，共21頁(yè)。故障邊界條件(兩相斷線相當(dāng)于單相接通，故用上標(biāo)（1）)為：

以A相為基準(zhǔn)相，用序分量表示為第十七頁(yè)，共21頁(yè)。復(fù)合序網(wǎng)：與單相接地類似。由復(fù)合序網(wǎng)可求得：

各序電流(diànliú)、電壓分量求出后，根據(jù)對(duì)稱分量合成公式就可方便求出斷相處各相電流(diànliú)電壓.〔略〕第十八頁(yè)，共21頁(yè)。負(fù)荷(fùhè)