第八章-不对称短路课件.ppt

1、第八章第八章电力系统简单不对称故障的分析计算电力系统简单不对称故障的分析计算对称分量法对称分量法对称分量法在不对称故障分析计算中的应用对称分量法在不对称故障分析计算中的应用电力系统元件序参数及系统的序网图电力系统元件序参数及系统的序网图简单不对称故障的分析计算简单不对称故障的分析计算1 1、什么是对称分量法？、什么是对称分量法？2 2、为什么要引入对称分量法？、为什么要引入对称分量法？分析过程是什么？分析过程是什么？1 1、各元件的序参数是怎样的？、各元件的序参数是怎样的？2 2、如何绘制电力系统的序网图？、如何绘制电力系统的序网图？如何利用对称分量法对如何利用对称分量法对简单不对称故障进行分

2、简单不对称故障进行分析与计算？析与计算？8.1 8.1 对称分量法在不对称短路计算中的应用对称分量法在不对称短路计算中的应用一、对称分量法一、对称分量法正序分量正序分量零序分量零序分量负序分量负序分量合成合成120120120aaaabbbbccccFFFFFFFFFFFF在三相系统中，任意不对称的三相量可分为对称的三序分量在三相系统中，任意不对称的三相量可分为对称的三序分量一、对称分量法一、对称分量法 正序分量正序分量：三相量大小相等，互差：三相量大小相等，互差1200，且与系，且与系统正常运行相序相同。统正常运行相序相同。 负序分量负序分量：三相量大小相等，互差：三相量大小相等，互差120

3、0，且与系，且与系统正常运行相序相反。统正常运行相序相反。 零序分量零序分量：三相量大小相等，相位一致。：三相量大小相等，相位一致。0002222211121,acbacabacabFFFFaFFaFFaFFaF120jea 逆时针旋转逆时针旋转1201200 0一、对称分量法一、对称分量法 三相量用三序量表示三相量用三序量表示 三序量用三相量表示三序量用三相量表示02210210212021021aaaccccaaabbbbaaaaFFaFaFFFFFFaFaFFFFFFFFcbaaaaFFFaaaaFFF1111131220211120abc TFF2211111aaaaT120abc T

4、FF2121113111aaaaT二、各序分量的独立性二、各序分量的独立性 静止的三相电路元件静止的三相电路元件cbaccbcacbcbbabacabaacbaIII ZZZZZZZZZVVVabcabcZIV120120120sc-1VT ZTIZ Isc-1ZT ZT称为序阻抗矩阵称为序阻抗矩阵 当元件参数完全对称时当元件参数完全对称时二、各序分量的独立性二、各序分量的独立性mcabcabsccbbaazzzzzzzz 0210000002000000ZZZZZZZZZZmsmsmssc120120IZVsc000222111aaaaaaIZVIZVIZV结论：在结论：在三相参数对称的线性

5、电路三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独中，各序对称分量具有独立性，因此，立性，因此，可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。可以对正序、负序、零序分量分别进行计算。各序分量是对称的，只分析一相。各序分量是对称的，只分析一相。二、各序分量的独立性二、各序分量的独立性 序阻抗：元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降序阻抗：元件三相参数对称时，元件两端某一序的电压降与通过该元件的同一序电流的比值。与通过该元件的同一序电流的比值。000222111/aaaaaaIVZIVZIVZ正序阻抗正序阻抗负序阻抗负序阻抗零序阻抗零序阻抗三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短

6、路计算中的应用 一台发电机接于空载线路，发电机中性点经阻抗一台发电机接于空载线路，发电机中性点经阻抗Z Zn n接地。接地。 a a相发生单相接地相发生单相接地000000ccbbaaIVIVIV 三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用 a a相接地的模拟相接地的模拟000000ccbbaaIVIVIV 三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用将不对称部分用三序分量表示将不对称部分用三序分量表示应用叠加原理进行分解应用叠加原理进行分解三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用正序网正序网

7、11121111)()(anaaaLGaaVZIaIaIZZIE1111)(aLGaaVZZIE01121111aaacbaIIIIII三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用负序网负序网21222)(0aGaVZZI三、对称分量法在不对称短路计算中的应用三、对称分量法在不对称短路计算中的应用零序网零序网000003)(0anaLGaVZIZZI0000)3(0anLGaVZZZI00003acbaIIII1111)(aLGaaVZZIE21222)(0aGaVZZI0000)3(0anLGaVZZZI00022211100aaaaaaVZIVZIVZIE8

8、.2 8.2 电力系统各序网络电力系统各序网络 静止元件静止元件：正序阻抗等于负序阻抗，不等于零序：正序阻抗等于负序阻抗，不等于零序阻抗。如：变压器、输电线路等。阻抗。如：变压器、输电线路等。 旋转元件旋转元件：各序阻抗均不相同。如：发电机、电：各序阻抗均不相同。如：发电机、电动机等元件。动机等元件。一、同步发电机的负序和零序电抗一、同步发电机的负序和零序电抗1 同步发电机的负序电抗同步发电机的负序电抗 负序旋转磁场与转子旋转负序旋转磁场与转子旋转方向相反，因而在不同的方向相反，因而在不同的位置会遇到不同的磁阻位置会遇到不同的磁阻（因转子不是任意对称（因转子不是任意对称的），负序电抗会发生周的

9、），负序电抗会发生周期性变化。期性变化。 有阻尼绕组发电机有阻尼绕组发电机 无阻尼绕组发电机无阻尼绕组发电机qdXX qdXX 1 1 同步发电机的负序电抗同步发电机的负序电抗 实用计算中发电机负序电抗计算实用计算中发电机负序电抗计算 有阻尼绕组有阻尼绕组 无阻尼绕组无阻尼绕组 发电机负序电抗近似估算值发电机负序电抗近似估算值有阻尼绕组有阻尼绕组 无阻尼绕组无阻尼绕组 无确切数值，可取典型值无确切数值，可取典型值 )(212qdXXX qdXXX2dXX 22. 12dXX 45. 12电机类型电抗水轮发电机汽轮发电机调相机和大型同步电动机有阻尼绕组无阻尼绕组0.150.350.320.550

10、.1340.180.240.040.1250.040.1250.0360.080.080X2X2.2.同步发电机的零序电抗同步发电机的零序电抗 三相零序电流在气隙中产生的合成磁势为零，因三相零序电流在气隙中产生的合成磁势为零，因此其零序电抗仅由定子线圈的漏磁通确定。此其零序电抗仅由定子线圈的漏磁通确定。 同步发电机零序电抗在数值上相差很大（绕组结同步发电机零序电抗在数值上相差很大（绕组结构形式不同）：构形式不同）： 零序电抗零序电抗典型值典型值 发电机中性点通常不接地发电机中性点通常不接地dXX )6 . 015. 0(00X 二、异步电动机和综合负荷的序阻抗二、异步电动机和综合负荷的序阻抗

11、异步电机和综合负荷的正序阻抗：异步电机和综合负荷的正序阻抗： Z1=0.8+j0.6或或X1=1.2； 异步电机负序阻抗：异步电机负序阻抗：X2=0.2； 综合负荷负序阻抗：综合负荷负序阻抗：X2=0.35； 异步电机和综合负荷的零序电抗：异步电机和综合负荷的零序电抗：X0=。（绕绕组通常接成三角形和不接地星形）组通常接成三角形和不接地星形）三、变压器的零序电抗及其等值电路三、变压器的零序电抗及其等值电路1.1. 普通变压器的零序阻抗及其等值电路普通变压器的零序阻抗及其等值电路正序、负序和零序等值电路结构相同。正序、负序和零序等值电路结构相同。1 .1 .普通变压器的零序阻抗及其等值电路普通变

12、压器的零序阻抗及其等值电路漏磁通的路径与所通电流的序别无关，因此变压漏磁通的路径与所通电流的序别无关，因此变压器的器的各序等值漏抗相等各序等值漏抗相等。励磁电抗取决于主磁通路径，正序与负序电流的励磁电抗取决于主磁通路径，正序与负序电流的主磁通路径相同，主磁通路径相同，负序励磁电抗与正序励磁电抗负序励磁电抗与正序励磁电抗相等相等。因此，。因此，变压器的正、负序等值电路参数完变压器的正、负序等值电路参数完全相同。全相同。 变压器的零序励磁电抗与变压器的铁心结构相关。变压器的零序励磁电抗与变压器的铁心结构相关。零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗等于正序励磁电抗零序励

13、磁电抗等于正序励磁电抗零序励磁电抗比正序励磁零序励磁电抗比正序励磁电抗小得多：电抗小得多：X Xm0m0=0.3=0.3 1.01.02.2.变压器的零序等值电路与外电路的连接变压器的零序等值电路与外电路的连接基本原理基本原理 a) a) 变压器零序等值电路与外电路的联接取决变压器零序等值电路与外电路的联接取决于于零序电流的流通路径零序电流的流通路径，因此，与变压器三相绕，因此，与变压器三相绕组联结形式及中性点是否接地有关。组联结形式及中性点是否接地有关。 b)b)不对称短路时，零序电压施加于不对称短路时，零序电压施加于相线与大地相线与大地之间。之间。考虑三个方面：考虑三个方面：（1 1）当外

14、电路向变压器某侧施加零序电压时，如果能在该侧）当外电路向变压器某侧施加零序电压时，如果能在该侧产生零序电流，则等值电路中该侧绕组端点与外电路接通；产生零序电流，则等值电路中该侧绕组端点与外电路接通；反之，则断开。根据这个原则：反之，则断开。根据这个原则：只有中性点接地的星形接法只有中性点接地的星形接法绕组才能与外电路接通。绕组才能与外电路接通。（2 2）当变压器绕组具有零序电势（由另一侧感应过来）时，）当变压器绕组具有零序电势（由另一侧感应过来）时，如果它能将零序电势施加到外电路并能提供零序电流的通路，如果它能将零序电势施加到外电路并能提供零序电流的通路，则等值电路中该侧绕组端点与外电路接通，

15、否则断开。据此：则等值电路中该侧绕组端点与外电路接通，否则断开。据此：只有中性点接地星形接法绕组才能与外电路接通。只有中性点接地星形接法绕组才能与外电路接通。（3 3）三角形接法的绕组中，绕组的零序电势虽然不能作用到）三角形接法的绕组中，绕组的零序电势虽然不能作用到外电路中，但能在三相绕组中形成环流。因此，外电路中，但能在三相绕组中形成环流。因此，在等值电路在等值电路中该侧绕组端点接零序等值中性点。中该侧绕组端点接零序等值中性点。Y Y0 0/接法三角形侧的零序环流接法三角形侧的零序环流 变压器绕组接法变压器绕组接法开关位置开关位置绕组端点与外电路的连接绕组端点与外电路的连接Y Y1 1与外电

16、路断开与外电路断开Y Y0 02 2（1 1、2 2）与外电路接通与外电路接通( (或接通、断开或接通、断开) )1 1（3 3）与外电路断开（或与外电路断开，与外电路断开（或与外电路断开，但与励磁支路并联）但与励磁支路并联）变压器零序等值电路与外电路的联接变压器零序等值电路与外电路的联接 3.3.中性点有接地电阻时变压器的零序等值电路中性点有接地电阻时变压器的零序等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路 4.4.自耦变压器的零序阻抗及其等值电路自耦变压器的零序阻抗及其等值电路 中性点直接接地的自耦变压器中性点直接接地的自耦变压器中性点经电抗接地的自

17、耦变压器中性点经电抗接地的自耦变压器12IIIIII1212IIII12II3) 1(3)1 (3kXXXkkXXXkXXXnnn四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路 零序电流必须借助大地及架空地线构成通路零序电流必须借助大地及架空地线构成通路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路 零序阻抗比正序阻抗大零序阻抗比正序阻抗大（1）回路中包含了大地电阻）回路中包含了大地电阻（2）自感磁通和互感磁通是助增的）自感磁通和互感磁通是助增的RaRa为导线电阻，为导线电阻，RgRg为大地等值电阻约为为大地等值电阻约为0.050.05)/(lg14

18、45.0/kmrDjRRZggas(1)(1)、单根导线、单根导线大地回路的自阻抗大地回路的自阻抗rr为导线的等值半径，为导线的等值半径，DgDg为等值深度，一般取为等值深度，一般取DgDg1000m1000m(2)(2)、两个、两个“导线导线大地大地”回路间的互阻抗回路间的互阻抗)/(lg1445.0kmDDjRZabggmIbIwIbabgDabDagDbgagb(3)(3)、单回路架空线的零序阻抗、单回路架空线的零序阻抗三相不对称排列，互感为：三相不对称排列，互感为：DDxabgablg1445.0DDxacgaclg1445.0DDxbcgbclg1445.0经完全换位后，互感接近相等

19、为：经完全换位后，互感接近相等为：DDxxxxmgbcacabmlg1445.0)(31DDDDbcacabmDmDm为几何均距：为几何均距：每一相的零序阻抗为：每一相的零序阻抗为：020.1445lg20.1445lg2ggsmaggmjjDDZZZRRRDr00.4335lg3gagsjDRZRDDsDs为组合导线的等值半径：为组合导线的等值半径：32DrDms四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路 平行架设双回线零序等值电路平行架设双回线零序等值电路两回路间任意两相间的互阻抗为：两回路间任意两相间的互阻抗为：),;,(lg1445.0cbajcbaiDDRZ

20、ijggij经完全经完全换位换位后，第二回对第一回某相的互阻抗接近相等为：后，第二回对第一回某相的互阻抗接近相等为：9DDDDDDDDDDccbcaccbbbabcabaaaIII两回路间的几何均距两回路间的几何均距双回路等值电路：双回路等值电路：010.4335lg33cgIIIijgiajIIIcaDRZZD 00000000000()(II IIII III IIIIIIIIIIZZZZZUIIII00000000000()(III IIIII III IIIIIIIIIIIZZZZZUIIII四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路 有架空地线的情况：零序阻

21、抗有所减小。有架空地线的情况：零序阻抗有所减小。架空地线架空地线的自阻抗为：的自阻抗为：I)0(Iw)0(U)0(Zcw)0(Z)0(Zw)0()/(lg43345. 015. 03)0(kmrDjRZwgww三相导线与架空地线的互阻抗为：三相导线与架空地线的互阻抗为：)/(lg43345. 015. 0)0(kmDDjZwcgcw等值电路：等值电路：(0)(0)(0)(0)(0)cwwZZUII(0)(0)(0)(0)0wcwwZZIIIZZZUwcw)0()0(2)0()0()0(I)0(ZZcw)0()0(Zcw)0(ZZcww)0()0(Ig)0(Iw) 0(地线去磁，零序阻抗减少地线

22、去磁，零序阻抗减少ZZZZwcww)0(2)0()0()()0(四、架空线路的零序阻抗及其等值电路四、架空线路的零序阻抗及其等值电路实用计算中一相等值零序电抗实用计算中一相等值零序电抗10101010101037 . 45 . 5235 . 3xxxxxxxxxxxx无架空地线的单回线路无架空地线的单回线路有钢质架空地线的双回线路有钢质架空地线的双回线路有钢质架空地线的单回线路有钢质架空地线的单回线路有良导体架空地线的单回线路有良导体架空地线的单回线路无架空地线的双回线路无架空地线的双回线路有良导体架空地线的双回线路有良导体架空地线的双回线路五、电力系统各序网络五、电力系统各序网络等值电路的绘

23、制原则等值电路的绘制原则 根据电力系统的原始资料，在故障点分别根据电力系统的原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，查明各序施加各序电势，从故障点开始，查明各序电流的流通情况，凡是某序电流能流通的电流的流通情况，凡是某序电流能流通的元件，必须包含在该序网络中，并用相应元件，必须包含在该序网络中，并用相应的序参数及等值电路表示。的序参数及等值电路表示。正序网络正序网络负序网络负序网络正序网络正序网络零序网络：零序网络：必须首先确定零序电流的流通路径。必须首先确定零序电流的流通路径。0aV 零序网络零序网络例例8-18-10aV8.3 8.3 不对称短路时故障处的短路电流不对称短路时故障

24、处的短路电流和电压和电压 当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的当网络元件只用电抗表示时，不对称短路的序网络方程序网络方程00022211100aaaaaaVZIVZIVZIE000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE该方程组有三个方程，但有六个该方程组有三个方程，但有六个未知数，必须根据边界条件列出未知数，必须根据边界条件列出另外三个方程才能求解。另外三个方程才能求解。一、单相接地短路一、单相接地短路000cbaIIV00002210212021aaaaaaaaaIIaIaIIaIaVVV0210210aaaaaaIIIVVV000222111aaaaaaVIjXVIjXVIj

25、XE)(0211XXXjEIa100122102111102)(aaaaaaaaaaIjXVIjXVIXXjIjXEVIII1、边界条件、边界条件0210210aaaaaaIIIVVV 000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE2、单相接地故障的复合序网、单相接地故障的复合序网)(0211XXXjEIa100122102111102)(aaaaaaaaaaIjXVIjXVIXXjIjXEVIII3、单相接地的短路电流和、单相接地的短路电流和短路短路点非故障相电压点非故障相电压1021)1(3aaaaafIIIIII 21202001212020013 (2)323 (2)32fb

26、aaaafcaaaaVa VaVVXXjXIVaVa VVXXjXI故障相电流故障相电流: :(3)(1)112003332afaIEIIkZZZ000012fbfbfakkVVV结论结论: : (1)(3)(1)(3)001,;1,ffkIIkII不计电阻影响不计电阻影响, ,设三相短路电流为设三相短路电流为 , ,12010kXXXX(3)I0030,302fbfbkVV001,fbfbkVV00,330fbfbkVV 4、相量图、相量图 100122102111021102)()(aaaaaaaaaaIjXVIjXVIXXjIjXEVXXXjEIII1aI5、单相短路经阻抗接地、单相短路

27、经阻抗接地000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE二、两相短路二、两相短路cbcbaVVIII00022102120221021202100aaaaaaaaaaaaaaaVVaVaVVaVaIIaIaIIaIaIII2121000aaaaaVVIII)(211XXjEIa 000122221012aaaaaaaaVIjXIjXVVIII1、边界条件、边界条件2121000aaaaaVVIII000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE2、两相短路的复合序网、两相短路的复合序网)(211XXjEIa 000122221012aaaaaaaaVIjXIjXVVIII3

28、3、两相短路的短路电流和电压、两相短路的短路电流和电压1112021233)(abcaaaaabIjIIIjIaaIIaIaI(2)(3)1123332fbcaEIIIIIXX结论结论: : 两相短路电流小于三相短路电流两相短路电流小于三相短路电流 aabcaaaaabaaaaaaVVVVVVVVaVaVIXjVVVVV2121221102121210210aaVV02abcVVV 结论结论: : 故障相电压是正常电压的二分之一。故障相电压是正常电压的二分之一。4、相量图、相量图)(211XXjEIa21122221aaaaaaIIVVjXIjXI 1aI5、两相经过阻抗短路、两相经过阻抗短路

29、三、两相短路接地三、两相短路接地000cbaIIV000cbaVVI0210210aaaaaaVVVIII000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE0210210aaaaaaIIIVVV1、边界条件、边界条件2、两相短路接地复合序网图、两相短路接地复合序网图0210210aaaaaaVVVIII000222111aaaaaaVIjXVIjXVIjXE)/(0211XXXjEIa102020211022010202aaaaaaaaIXXXXjVVVIXXXIIXXXI3、两相短路接地故障相电流、两相短路接地故障相电流10202210202202211020221020220212)

30、(2)2(33)(2)2(33aaaaacaaaaabIXXXXjX IXXXaXaIIaIaIIXXXXjX IXXaXXaIIaIaI(1,1)201220(3)002003 1()13 1(1) 12fbcaXXIIIIXXkkIkk (3)00,3bckIII(3)01,bckIII(3)03,2bckIII 4、非故障相电压、非故障相电压20011020033312aaaaXXkVVjIVXXk注意注意: :两相短路接地故障相电流的变化规律同单相接地非两相短路接地故障相电流的变化规律同单相接地非故障相电压变化规律有相似之处故障相电压变化规律有相似之处00,0akV001,aakVV0

31、03,2aakVV 注意注意: :两相短路接地非故障相两相短路接地非故障相电压变化规律同单相接地电压变化规律同单相接地故障相电流的变化规律有故障相电流的变化规律有相似之处相似之处5、两两相相短短路路接接地地相相量量图图)/(0211XXXjEIa102020211022010202aaaaaaaaIXXXXjVVVIXXXIIXXXI1aI6、两相短路经过阻抗接地、两相短路经过阻抗接地 四、正序等效定则四、正序等效定则正序分量的计算正序分量的计算)(0211XXXjEIa)(211XXjEIa)/(0211XXXjEIa)()(11naXXjEI 四、正序等效定则四、正序等效定则短路电流的计算

32、短路电流的计算1)1(3afII1)2(3acbfIIII120202)1 , 1()(13acbfIXXXXIII)(1)()(nannfImI附加电抗和比例系数附加电抗和比例系数短路类型短路类型f f(n(n) )三相短路三相短路f f(3)(3)0 01 1两相短路接地两相短路接地f f(1,1)(1,1)两相短路两相短路f f(2)(2)X X22单相接地短路单相接地短路f f(1)(1)X X22+ + X X003 33)(nX)(nm0202XXXX20202)(13XXXX选特殊相作基准相选特殊相作基准相-故障处与另两相情况不同故障处与另两相情况不同的一相的一相8.4 8.4

33、非故障处电流电压的计算非故障处电流电压的计算 电力系统设计运行中，除需要知道电力系统设计运行中，除需要知道故障点故障点的短路的短路电流和电压外，有时还需要知道电流和电压外，有时还需要知道网络网络中某些中某些支路支路电流和电流和节点节点电压。电压。 基本思路：基本思路：先求出电流电压的各序分量在网络中先求出电流电压的各序分量在网络中的分布，然后将相应的各序分量进行合成求得各的分布，然后将相应的各序分量进行合成求得各相电流和相电压。相电流和相电压。一、网络中电流电压一、网络中电流电压的分布计算的分布计算1.1.电流分布计算电流分布计算常用电流分布系数法。常用电流分布系数法。2.2.电压分布的计算：

34、电压分布的计算：000022221111IjXVVIjXVVIjXVVfhfhfh例例8-48-4二、对称分量经变压器后的相位变化二、对称分量经变压器后的相位变化1.Y1.YY Y1212连接的变压器连接的变压器：不发生相位移动。：不发生相位移动。2.Y2.Y1111连接的变压器连接的变压器: :移相移相30300 02.Y2.Y1111连接的变压器连接的变压器2.Y2.Y1111连接的变压器连接的变压器0030223011jAajAaeVVeVV0030223011jAajAaeIIeII)()()(212302230122121302301221222130230121000000AAjA

35、jAaacAAjAjAaabAAjAjAaaaIaIajeIaeIaIaIaIIIjeIaeIaIaIaIIaIajeIeIIII8.5 8.5 非全相断线的分析计算非全相断线的分析计算 非全相断线非全相断线 横向故障和纵向故障横向故障和纵向故障8.5 8.5 非全相断线的分析计算非全相断线的分析计算000222111)0(aaaaaaf fVIZ VIZ VIZV一、单相断开一、单相断开00cbaVVI0210210aaaaaaVVVIII000222111)0(aaaaaaf fVIjX VIjX VIjXV )/(1022010202021)0(1aaaaf faIXXXIIXXXIXX

36、XjVI单相断开的复合序网单相断开的复合序网000222111)0(aaaaaaf fVIZ VIZ VIZV0210210aaaaaaVVVIII非故障相电流和断口电压非故障相电流和断口电压102022102022102022102022)(2)2(33)(2)2(33aacaabIXXXXjXIXXXaXaIIXXXXjXIXXaXXaI120202)(13acbIXXXXII10202133aaaIXXXXjVV二、两相断开二、两相断开00acbVII0021021aaaaaaVVVIII000222111)0(aaaaaaf fVIjX VIjX VIjXV)(021)0(021XXX

37、jVIIIf faaa两相断开时的复合序网两相断开时的复合序网0021021aaaaaaVVVIII000222111)0(aaaaaaf fVIjX VIjX VIjXV非故障相电流和断口电压非故障相电流和断口电压13aaII100210221002102223)2(23 ) 1()(3)2(23 ) 1()(aacaabIXjXXIXaXaajVIXjXXIXaXaajV例例8-58-5总复习总复习第一章第一章 电力系统的基本概念电力系统的基本概念1 1、电力系统的概念和组成电力系统的概念和组成电力网、电力系统、动力系统及之间关系电力网、电力系统、动力系统及之间关系2 2、电力系统为什么要

38、互联运行电力系统为什么要互联运行经济、可靠、互补、备用经济、可靠、互补、备用3 3、电能变换和电源构成、电能变换和电源构成水水20%20%、火、火70%70%、核、核10%10%，了解新能源，了解新能源4 4、电力系统的负荷、电力系统的负荷了解负荷曲线、负荷率了解负荷曲线、负荷率K Kp p、最大负荷利用小时、最大负荷利用小时T Tmaxmax5 5、电力系统运行的特点及要求、电力系统运行的特点及要求电能质量电能质量、运行特点、运行要求、运行特点、运行要求6 6、电力系统的电压等级电力系统的电压等级用电设备允许偏差用电设备允许偏差 5%5%、首末端、首末端10%10%发电机额定电压高于电网发电

39、机额定电压高于电网5%5%变压器变压器升压变：升压变：= =发电机额定电压发电机额定电压一次侧：用电设备一次侧：用电设备降压变：降压变：= =电网额定电压电网额定电压U UN N二次侧：发电设备二次侧：发电设备额定电压为空载电压额定电压为空载电压内部损耗约内部损耗约5%5%二次电压高出二次电压高出10%10%标称电压等级标称电压等级7 7、了解电力网接线、了解电力网接线8 8、掌握中性点的接地方式掌握中性点的接地方式有哪几种有哪几种无备用无备用从一条线获得电源从一条线获得电源不接地不接地中性点直接接地中性点直接接地适应范围适应范围有备用有备用从两条及以上线获得电源从两条及以上线获得电源中性点不

40、直接接地中性点不直接接地经消弧线圈接地经消弧线圈接地经电阻接地经电阻接地中性点不接地系统的优缺点中性点不接地系统的优缺点第二章第二章 电力系统元件的电气参数及等值电路电力系统元件的电气参数及等值电路1 1、了解电力线路的结构、了解电力线路的结构型号的表示型号的表示3 3、掌握变压器的电气参数及等值电路掌握变压器的电气参数及等值电路多级电压网的归算问题多级电压网的归算问题确定基准级，按变压器变比归算确定基准级，按变压器变比归算计算计算R RT T时归算时归算短路试验短路试验归算问题归算问题三绕组容量不同时三绕组容量不同时标幺值电路的制定标幺值电路的制定2 2、熟悉电力线路的电气参数及等值电路、熟

41、悉电力线路的电气参数及等值电路- -扩径、分裂、换位扩径、分裂、换位空载试验空载试验计算计算X XT T时不归算时不归算)(S1000UPR2N2NkT SU%uXN2NkT100 )S(U1000PG2NT0 USIB2NN0T100% 4 4、熟练制作电力系统的等值电路熟练制作电力系统的等值电路归算有名值归算有名值归算归算基准基准值值端部完全等值的变压器模型的作用及推导端部完全等值的变压器模型的作用及推导5 5、了解电力设备运行的基本知识、了解电力设备运行的基本知识正常运行正常运行发电机发电机结构结构变压器并列运行的条件变压器并列运行的条件正常过负荷正常过负荷迟相迟相发发P P、Q Q变压

42、器变压器自然方式自然方式30%30%运行极限图运行极限图组别一致组别一致变比相同变比相同非正常运行非正常运行进相进相发发P P、收、收Q Q调相调相发、收发、收Q Q短时过负荷短时过负荷异步运行异步运行失磁，吸收无功、发异步有功失磁，吸收无功、发异步有功不对称运行不对称运行强迫方式强迫方式20%20%事故过负荷事故过负荷牺牲寿命，不超过牺牲寿命，不超过2 2倍倍升压：铁升压：铁- -中中- -低低- -高高降压：铁降压：铁- -低低- -中中- -高高变压器接线形式变压器接线形式短路电压百分比值相等短路电压百分比值相等断路器断路器有灭弧能力，分合负荷及故障电流有灭弧能力，分合负荷及故障电流第三

43、章第三章 简单电力系统的潮流计算简单电力系统的潮流计算1 1、掌握基本概念与计算掌握基本概念与计算同一电压等级同一电压等级如何求电压降落如何求电压降落3 3、熟悉双端供电网的潮流计算方法、熟悉双端供电网的潮流计算方法电压降落电压降落不同电压等级时，归算问题不同电压等级时，归算问题2 2、掌握开式网的潮流计算方法、掌握开式网的潮流计算方法已知：末端功率与电压，一步完成已知：末端功率与电压，一步完成力矩原理力矩原理电压损耗电压损耗电压偏移电压偏移如何求功率损耗如何求功率损耗已知：末端功率，首端电压，二步完成已知：末端功率，首端电压，二步完成功率分点功率分点4 4、熟悉环型网的潮流计算方法、熟悉环型

44、网的潮流计算方法单电压级单电压级按两端供电，强迫按两端供电，强迫=0=0多电压级多电压级有强迫功率有强迫功率5 5、熟悉电力网潮流的调整与控制手段、熟悉电力网潮流的调整与控制手段UUUQXPUXQRP.jRjU 相相量量差差UUU21 标标量量差差)(UUUUU 21 %100UUUNN 1n1iiaaNn1iiLi1ZZZUUUZZSS第四章第四章 复杂电力系统潮流的计算机算法复杂电力系统潮流的计算机算法1 1、掌握节点导纳矩阵的形成与修改掌握节点导纳矩阵的形成与修改PQPQ节点节点3 3、了解高斯、了解高斯塞德尔迭代法的原理与步骤塞德尔迭代法的原理与步骤2 2、掌握潮流计算中节点的分类方法

45、掌握潮流计算中节点的分类方法PVPV节点节点平衡节点平衡节点 njij1j*jij*iiiiii.UYUjQPY1Uj.n1jij*i*iiUYU)jQP( 4 4、了解牛顿、了解牛顿拉夫逊法的原理与步骤拉夫逊法的原理与步骤局部线性化局部线性化 efSLNRJHQPu2 mn1m1n第五章第五章 电力系统有功功率的最优分配与频率调整电力系统有功功率的最优分配与频率调整1 1、掌握各类负荷的特点及调整方法掌握各类负荷的特点及调整方法一次调频一次调频调速器调节调速器调节2 2、了解有功功率的最优分配原理、了解有功功率的最优分配原理等耗量微增率准则等耗量微增率准则频率与有功功率密切相关频率与有功功率

46、密切相关3 3、掌握负荷及电源的频率静态特性及频率调节方法掌握负荷及电源的频率静态特性及频率调节方法二次调频二次调频调频器调节调频器调节三次调频三次调频经济分配经济分配耗量特性及等微增率准则耗量特性及等微增率准则如果如果应如何调整机组出力应如何调整机组出力2211GGdPdFdPdF水、火电厂不计网损时：水、火电厂不计网损时：水、火电厂计及网损时：水、火电厂计及网损时：kjkjkjikikdPdQdPdF kjjjiiLL f*p*负荷负荷f*p*电源电源f*p*有二次调频有二次调频100%1K1K*GG 为什么说只有一次调频是有差调节，二次调频可以做到无差调节，为什么说只有一次调频是有差调节

47、，二次调频可以做到无差调节，负荷变化时负荷变化时的频率计算的频率计算 PL0 - PG0 = - ks f4 4、了解互联系统的频率调整方法、了解互联系统的频率调整方法第六章第六章 电力系统的无功功率与电压调整电力系统的无功功率与电压调整1 1、掌握无功电源的种类掌握无功电源的种类发电机发电机2 2、了解无功功率的经济分布原理、了解无功功率的经济分布原理电压与无功功率密切相关电压与无功功率密切相关3 3、掌握电压调节方法及概念掌握电压调节方法及概念调相器调相器静止电容器静止电容器无功电源的最优分布无功电源的最优分布等网损微增率等网损微增率无功负荷的最优补偿无功负荷的最优补偿最有网损微增率（容量

48、确定、设备分布、顺序选择最有网损微增率（容量确定、设备分布、顺序选择电压偏移主要受什么影响电压偏移主要受什么影响静止补偿器静止补偿器QQQPQQQPGjGjGiGi1111 中枢点电压调整方式中枢点电压调整方式逆逆(1.05-1.0)(1.05-1.0)、顺、顺(1.025-1.075)(1.025-1.075)、常、常(1.02-1.05)(1.02-1.05)电压调整方法电压调整方法发电机发电机调励磁调励磁变压器变压器调分接头及其计算调分接头及其计算并联补偿并联补偿调相机、静止补偿器、调相机、静止补偿器、电容器电容器补偿容量的计算补偿容量的计算改变参数改变参数调压与调频方法的差异调压与调频

49、方法的差异第七章第七章 电力系统电磁暂态过程分析电力系统电磁暂态过程分析1 1、了解电力网、了解电力网故障类型、产生原因、危害及预防措施故障类型、产生原因、危害及预防措施2 2、理解理解三相短路过渡过程分析分析方法三相短路过渡过程分析分析方法R/LTiiAe)t(sinIiadfdzT/ tddzmda 产生最大短路全电流的条件产生最大短路全电流的条件短路冲击电流短路冲击电流ich和冲击系数和冲击系数kch1 kch 2发电机母线时发电机母线时kch=1.9， ich =2.7 Idz高压电网时高压电网时kch=1.8， ich =2.55 Idz什么条件下故障不会出现过渡过程什么条件下故障不

50、会出现过渡过程短路前空载短路前空载合闸电压初相角为零合闸电压初相角为零纯电感电路纯电感电路3 3、掌握三相短路电流计算的实用方法掌握三相短路电流计算的实用方法重点是求交流电流初始值重点是求交流电流初始值I简单系统可用等值法求简单系统可用等值法求短路回路总电抗标幺值短路回路总电抗标幺值X Xd d* *计算短路电流时的一些简化假设条件计算短路电流时的一些简化假设条件*BBddddISISXX应用运算曲线可求任意时刻短路电流的周期分量应用运算曲线可求任意时刻短路电流的周期分量复杂系统可用叠加原理法，复杂系统可用叠加原理法，利用导纳矩阵求各个节利用导纳矩阵求各个节点到点到短路点的转移阻抗短路点的转移