第7章 電力系統(tǒng)故障分析

第7章

電力系統(tǒng)故障分析1《現(xiàn)代電力系統(tǒng)分析》2本章主要內(nèi)容簡單不對稱故障的計算復雜故障計算

電力系統(tǒng)為了繼電保護整定、電氣設備選擇等進行的故障計算，普遍是采用對稱分量法計算故障后某一個瞬間的量，例如故障后最初瞬間的電流、電壓等，并不分析這些電流、電壓隨時間變化的規(guī)律。7.1概述7.2

簡單不對稱故障的計算

對稱分量法

運用對稱分量法分析僅有一處故障的簡單故障時，習慣上取a相作特殊相

所謂特殊相，是指在故障處該相的狀態(tài)不同于其它兩相。如研究單相接地或單相斷線故障時，常認為故障發(fā)生在a相，而b、c兩相無故障。這樣，唯一的故障相a相就是特殊相。

研究兩相接地短路或兩相斷線故障時，常認為故障發(fā)生在b、c兩相。這樣，唯一的特殊相仍為a相。簡單故障的再分析7.2

簡單不對稱故障的計算

短路故障通用復合序網(wǎng)

簡單故障的再分析7.2

簡單不對稱故障的計算

斷線故障通用復合序網(wǎng)

簡單故障的再分析7.2

簡單不對稱故障的計算單相短路通用復合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相11111簡單故障的再分析7.2

簡單不對稱故障的計算兩相接地短路通用復合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相bc111ac1ab1簡單故障的再分析7.2

簡單不對稱故障的計算兩相斷線通用復合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相bc111ac1ab1簡單故障的再分析7.2

簡單不對稱故障的計算單相斷線通用復合序網(wǎng)圖障相a111b1c1故障相a111b1c1（1）如具體故障所對應的特殊相不同于參考相相，則在以對稱分量表示的邊界條件中將出現(xiàn)復數(shù)算子，相應的復合序網(wǎng)中出現(xiàn)理想變壓器。（2）單相短路和兩相斷線具有類似的邊界條件，當

時，可統(tǒng)一用下式表示

與之對應的復合序網(wǎng)是三序網(wǎng)絡分別通過它們的理想變壓器在二次側(cè)串聯(lián)而成。因此，此類故障統(tǒng)稱串聯(lián)型故障7.2

簡單不對稱故障的計算（3）單相斷線和兩相接地短路具有類似的邊界條件，當時，可統(tǒng)一用下式表示與之對應的復合序網(wǎng)是三序網(wǎng)絡分別通過它們的理想變壓器在二次側(cè)并聯(lián)而成。因此，此類故障統(tǒng)稱并聯(lián)型故障7.2

簡單不對稱故障的計算

（4）復合序網(wǎng)中理想變壓器的變比取決于與具體故障相對應的特殊相別不同故障特殊相對應的理想變壓器變比表特殊相1117.2

簡單不對稱故障的計算7.3

復雜故障計算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡方程描述兩端口網(wǎng)絡的方程共有6種類型，其中僅有3種常用于復雜故障分析，即阻抗型參數(shù)方程、導納型參數(shù)方程和混合型參數(shù)方程三種類型7.3

復雜故障計算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡方程1、阻抗型參數(shù)方程開路參數(shù)方程。這一方程適用于各序電壓之和為零，各序電流相等的雙重串聯(lián)型復雜故障的分析7.3

復雜故障計算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡方程2、導納型參數(shù)方程短路參數(shù)方程。這一方程適用于各序電流之和為零，各序電壓相等的雙重并聯(lián)型復雜故障的分析7.3

復雜故障計算用于故障分析的兩端口網(wǎng)絡方程3、混合型參數(shù)方程這一方程適合于一個端口串聯(lián)型，另一端口并聯(lián)型故障的雙重復雜故障分析，它還可推廣適用于任何多重復雜故障的分析雙重故障分析

雙重故障可以是串聯(lián)型與串聯(lián)型故障的復合、并聯(lián)型與并聯(lián)型故障的復合以及串聯(lián)型與并聯(lián)型故障的復合。7.3

復雜故障計算1、串聯(lián)-串聯(lián)型雙重故障分析由各序兩端口網(wǎng)絡串聯(lián)而成的串聯(lián)-串聯(lián)型雙重故障復合序網(wǎng)7.3

復雜故障計算運用阻抗型參數(shù)方程分析最為方便（1）列出正序網(wǎng)絡的有源兩端口網(wǎng)絡阻抗型參數(shù)方程

正序網(wǎng)絡兩端口所連的理想變壓器兩側(cè)的電壓、電流關系

（2）列出負序網(wǎng)絡的兩端口網(wǎng)絡阻抗型參數(shù)方程

負序網(wǎng)絡兩端口所連的理想變壓器兩側(cè)的電壓、電流關系

（3）列出零序網(wǎng)絡的兩端口網(wǎng)絡阻抗型參數(shù)方程

零序網(wǎng)絡兩端口所連的理想變壓器兩側(cè)的電壓、電流關系

（4）由復合序網(wǎng)

2、并聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障分析由各序兩端口網(wǎng)絡并聯(lián)而成的并聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障復合序網(wǎng)7.3

復雜故障計算運用導納型參數(shù)方程分析最為方便列出正序、負序、零序網(wǎng)絡的兩端口網(wǎng)絡導納型參數(shù)方程電流、電壓變換至理想變壓器二次側(cè)

由復合序網(wǎng)可得3、串聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障分析由各序兩端口網(wǎng)絡混聯(lián)-一個端口串聯(lián)、另一端口并聯(lián)而成的串聯(lián)-并聯(lián)型雙重故障復合序網(wǎng)。運用混合型參數(shù)方程分析最為方便先列出正序、負序、零序網(wǎng)絡的兩端口網(wǎng)絡混合型參數(shù)方程。

然后將電流、電壓變換至理想變壓器二次側(cè)，得

由復合序網(wǎng)可得

求得、后，利用各序分量之間的關系，可得理想變壓器二次側(cè)電流、電壓，進而可得各序網(wǎng)絡中故障端口的電流、電壓等等。多重故障分析雙重故障的分析方法可推廣運用于n重故障的分析。在多重故障中，一般既有串聯(lián)型故障，又有并聯(lián)型故障。設n重故障中，有s重為串聯(lián)型故障，以S表示；有p重為并聯(lián)型故障，以P表示。則以矩陣形式表示的正序、負序、零序網(wǎng)絡混合型參數(shù)方程