不对称故障时电力系统中各电气量值的分布计算.ppt

第五章 不对称故障时电力系统中各电气量值的分布计算 本章重点讨论：•故障时网络中除故障处外的各电气量值的分布计算及其分布的规律；•对称分量经变压器后的相位变化；5-1 各序电流、电压和功率分布计算的基本方法及其分布规律计算故障时网络中除故障处外的各支路的电流、各节点电压以及各处的功率重点讨论故障时网络中各电气量值的分布计算方法及其分布的规律 一、电流的分布计算 重点讨论利用电流分布系数求各支路电流的计算方法已知：对应基准相的各序网故障处的各序电流                      ，求：M及N支路中的各序及各相电流（一）正序电流的分布计算1．假设由分布系数的定义可知：  2．假设 （二）   负序电流的分布计算       （三）  零序电流的分布计算(四）各相电流：　优点：网络中同一点发生短路故障时，各个序网络的电流分布系数都是确定的，同短路类型无关只要求出各支路的各序电流分布系数，将其与不同类型短路的短路点相应序的总电流相乘，既可求出不同类型故障情况下的分支电流Ｍ侧：    二、电压的分布计算或这一关系式在不对称故障计算中同样适用，所不同的是某点的各序电压要按各序网络分别予以计算。

M正序电压越靠近短路点处越低；负序、零序电压短路点处最高 (1) (1) 正序电压越靠近电源处数值愈高，越靠近短路点处数值愈低三相金属性短路时，短路点电压等于零母线M M点的电压在三相短路时下降最厉害，波动最大，对系统及用户影响最大；两相接地短路次之；单项接地短路时正序电压变化较小2 2）负序及零序电压的绝对值总是越靠近短路点数值越高，短路点最高；越远离短路点负序及零序电压数值越低，在发电机中性点上负序电压等于零，在变压器中性点上零序电压等于零3 3）在不同短路类型情况下，各序电压的分布情况不同几点结论：     三、短路时各序功率的计算在各种不对称短路情况下，各序功率的分布规律和各序电压的分布规律相似正序功率越靠近电源数值越高，越靠近短路点数值越低；而负序功率和零序功率短路点最高负序功率由短路点向系统各电源及负荷的中性点逐渐下降到零；零序功率也由短路点向系统中变压器接地的中性点逐渐下降到零 四、【例题5－1】5-2 5-2 单侧电源单侧电源不对称短路时各相电压沿线路的分不对称短路时各相电压沿线路的分布规律布规律讨论：k点发生各种不对称短路时，D D点各相电压沿线的分 布规律。

 假设：短路点的各序电压和电流均已知K点固定    一、单相接地短路（a相） 各相电压均与 成正比，是 的线性函数                  D点各相电压等于短路点各相电压；  D点各相电压等于M点各相电压即电源电动势（无限大功率电源）二、两相接地短路（bc)其分布规律如图所示：三、两相短路5-3 不对称短路时故障处外支路各相电流 的分布特征          假定对应基准相的各序网络及故障点的各序总电流                均已知，   支路的电流分布系数                     已求出，且                    一、两相短路设k点发生bc两相短路： 若线路空载: 二、单相接地短路设a相接地：虽然在空载情况下发生单相接地短路，但路M M侧非故障相中仍有故障电流分量，这是由于 造成的若线路空载：                      ：非故障相电流与零序电流同相位；                      ：非故障相电流与零序电流反相位。

若在负荷状态下： 三、两相接地短路设bc两相接地短路：   若线路空载： 负荷状态下： 一、对称分量经Y-y12或（Y-yn12）的相位变换若变压器连接成YN-yn12，且又存在零序电流通路时，则有标么值：5-4 对称分量经变压器后的相位变换例子：（一）Y-yn12接线变压器在yn侧发生单相接地短路            求解变压器两侧电气量(标么值）yn侧C相接地：  yn侧各相电流： Y侧各相电流：yn侧单相接地短路时，Y侧对应的故障相电流最大（         ），另外两相电流大小相等、方向相同（          ），但与故障相电流方向相反yn侧电压：     Y侧电压： Y侧相量关系                    yn侧相量关系 yn侧单相接地短路时，yn侧故障相电压为零，但在计及变压器内部电抗的压降后，Y侧故障相电压并不为零，非故障相电压与yn侧相比较，有大小和相位上的 变化，因二者之差                                          因此，虽然 是Y-yn12接线，但两侧电压的相位关系在此情况下并不是完全同相的。

变压器变比: :二、对称分量经YN-d11（或Y-d11）变压器后的相位变换YN侧和d侧线电压之比若不计励磁电流，d侧线电流可表示为： 两侧序电流之间的关系：对b相、c相，序分量电流也有同样的关系：若已知d侧各序分量电流，求YN的各序分量电流：B相、C相序分量电流也有同样的关系式若YN,d11接线变压器处于空载状态，两侧电压有如下关系：应用对称分量法，可得YN侧的各序电压：或 两侧正序电压、电流的相位关系相同，负序电压、电流的相位关系相同正序： 变压器接线绕组中的钟点数当序电流和序电压由接线组别中的Y侧 转换到d侧绕组时，取“＋” 号；三、相位变换的一般公式负序：当序电流和序电压由接线组别中的d侧转换到Y侧绕组时，取“－”号由低压侧（d）计算高压侧（Y） ：当变压器通过电流时，应计及该电流在变压器阻抗上形     成的电压降:由高压侧（Y）计算低压侧（d） ：（二）YN-d11接线变压器在d侧发生两相短路d侧各相电流：    例子：YN侧各相电流： d侧各相电压：YN侧各相电压： (b)  d侧相量关系       （a）YN侧相量关系几点结论：       （1）YN侧各相电流的分布与故障相别有关，其规律是：与d侧两故障相对应的两相中滞后相的电流最大，数值上为故障相电流的 倍，其它两相电流大小相等，方向相同，在数值上为故障相电流的 倍，方向与电流最大的一相相反。

              （2）计及变压器内部电抗的压降后，YN侧与d侧两故障相对应的两相中的滞后相电压最低，等于一个较小的数值（不计内部电抗的压降，该相电压为零，计及后等于图中的           ），其它两相电压较高，相角差接近      （不计内部电压降时为        ）相间电压一般比较高，特别是YN侧电流相等的两相间电压最高。