电网继电保护整定计算-故障分析基础.ppt课件.ppt

1、继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班 电网继电保护整定计算电网继电保护整定计算电力系统故障分析基础电力系统故障分析基础继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统故障分析基础电力系统故障分析基础主要内容：主要内容： 标幺值标幺值 对称分量法及应用对称分量法及应用 各元件序阻抗及等值电路各元件序阻抗及等值电路 横向短路故障分析横向短路故障分析 纵向不对称故障分析纵向不对称故障分析(*) 经变压器后短路故障分析经变压器后短路故障分析继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班标幺值标幺值标么值：各物理量对基准值的相对数值，标么值：各物理量对基准值的相对数值，无单位：无单位：在短路故

2、障分析中，常用到的电气物理量有在短路故障分析中，常用到的电气物理量有U、I、Z、S，其基准值分别为，其基准值分别为UB、IB、ZB、SB 与有名值同单位基准值任意单位有名值标么值 ;BBBBUIZSUIZSUIZS继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班标幺值标幺值基准值选择基准值选择：在三相系统中，在三相系统中，UB、IB、ZB、SB有如下关系有如下关系 SB:选取选取100MVA或或1000MVA）UB:在故障分析中，通常选取的是该电压级的在故障分析中，通常选取的是该电压级的平均额定电压平均额定电压Uav US3ZIU3US3SUU23继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班标幺值

3、标幺值Ib（kA）9.165 5.499 1.5600.5020.251Zb（欧）（欧）0.397 1.10313.69132529UN（kV）0.38361035110220330500Uav（kV）0.403.156.310.537115230345525各电压等级平均额定电压及对应基准值各电压等级平均额定电压及对应基准值继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班标幺值标幺值三相系统中标么值计算特点三相系统中标么值计算特点 1： 有功功率有功功率P、无功功率、无功功率Q的基准值是的基准值是SB，而，而不是不是PB、QB 三相功率（包括视在功率）标么值等于单相三相功率（包括视在功率）标么值

4、等于单相功率标么值功率标么值 线电压标么值和相电压标么值也相等线电压标么值和相电压标么值也相等 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班标幺值标幺值三相系统中标么值计算特点三相系统中标么值计算特点 2： 在有名制中在有名制中 标幺值中：标幺值中： 标么值计算中标么值计算中: 标么值电气量经过变压器后不变化标么值电气量经过变压器后不变化,但求有名但求有名值时，应将求得的标么值电气量乘以该电压值时，应将求得的标么值电气量乘以该电压级相应基准值级相应基准值。 US33cos33UP*3UScos*3U)*()*()*(/U继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班正序分量正序分量零序分量零序分

5、量负序分量负序分量合成合成对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班对称分量法及应用对称分量法及应用每组对称分量间的关系（以每组对称分量间的关系（以A相为基准）：相为基准）：)0()0()0()2(2)2(240)2()2()2(120)2()1()1(120)1()1(2)1(240)1(0000acbaajcaajbaajcaajbFFFFaFeFFaFeFFaFeFFaFeF23210120jeaj232102402jeaj继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班对称分量法及其应用对称分量法及其应用几点说明几点说明 各相序均逆时钟旋转各相序均逆时

6、钟旋转 序分量分解合成，可选不同基准相，一般选序分量分解合成，可选不同基准相，一般选A相相 对称分量法中，正负零序分量并非存在某一对称分量法中，正负零序分量并非存在某一相中。相中。 序阻抗：对应序电压和序电流的比值序阻抗：对应序电压和序电流的比值 发电机正常时不产生负序和零序电势发电机正常时不产生负序和零序电势继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班 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02210210212021021aaaccccaaabbbbaaaaFFaFaFFFFFFaFaFFFFFFFFcbaaaaFFFaaaaFFF11111312202

7、1对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班应用叠加原理进行分解应用叠加原理进行分解对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班正序网正序网1111)(aLGaaVZZIE对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班负序网21222)(0aGaVZZI对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班零序网0000)3(0anLGaVZZZI对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班1111)(aLGaaVZZIE21

8、222)(0aGaVZZI0000)3(0anLGaVZZZI00022211100aaaaaaVZIVZIVZIE对称分量法及其应用对称分量法及其应用继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班对称分量法及其应用对称分量法及其应用几点说明：几点说明：（1）序网络与短路故障点的相别、类型无关，）序网络与短路故障点的相别、类型无关，与短路故障点的位置、系统运行方式有关。与短路故障点的位置、系统运行方式有关。（2）正序网络、负序网络、零序网络各自独立，）正序网络、负序网络、零序网络各自独立，即序分量仅存在于各自的序网络中。即序分量仅存在于各自的序网络中。（3）负序网络、零序网络是无源网络，仅在故）

9、负序网络、零序网络是无源网络，仅在故障点作用相应的负序、零序电动势，因而负障点作用相应的负序、零序电动势，因而负序电压故障点最高、零序电压故障点最高。序电压故障点最高、零序电压故障点最高。继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班对称分量法及其应用对称分量法及其应用几点说明：几点说明：（4）正序网络中存在原有的负荷分量电流、电）正序网络中存在原有的负荷分量电流、电压，同时存在正序故障分量电流、电压、故压，同时存在正序故障分量电流、电压、故障支路中无负荷电流分量。正序电压故障点障支路中无负荷电流分量。正序电压故障点最低。最低。（5）序网络中的电流、电压仅是特殊相的一个）序网络中的电流、电压仅是

10、特殊相的一个分量，不是电流、电压的全量。分量，不是电流、电压的全量。（6）故障支路（横向）各序电流三相均流通，）故障支路（横向）各序电流三相均流通，并不仅在短路故障的相别支路中流通。如并不仅在短路故障的相别支路中流通。如K点点A相接地，相接地，B相和相和C相完好，则相完好，则K点的点的B相、相、C相横向支路中同样有各序电流流通。相横向支路中同样有各序电流流通。继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络发电机各序阻抗。发电机各序阻抗。（一）正序等值电路（一）正序等值电路 ：等值电势可用次暂态：等值电势可用次暂态电势、阻抗可用次暂态电抗电势、阻抗可用次

11、暂态电抗（二）负序等值电路：等值电路为发电机的负（二）负序等值电路：等值电路为发电机的负序电抗序电抗（三）零序等值电路：发电机中性点不接地，（三）零序等值电路：发电机中性点不接地，故零序电流不能流入发电机定子绕组，在零故零序电流不能流入发电机定子绕组，在零序网络中发电机处开路状态。序网络中发电机处开路状态。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络变压器变压器正序阻抗正序阻抗。 双绕组：双绕组： 三绕组：一般知道两两之间的短路电压，求三绕组：一般知道两两之间的短路电压，求出各侧等值短路电压后计算，如果各侧容量出各侧等值短路电压后计算，如果各侧容量

12、不同，注意容量归算。不同，注意容量归算。 中性点阻抗不计入正序网络中性点阻抗不计入正序网络变压器变压器负序阻抗负序阻抗：同正序阻抗同正序阻抗SSUkT%)(*继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络变压器零序阻抗。变压器零序阻抗。 变压器的零序等值电路与变压器的零序等值电路与变压器绕组接线方变压器绕组接线方式、中性点接地与否及铁芯结构有关式、中性点接地与否及铁芯结构有关。 三角形绕组接线、中性点不接地的星形绕组三角形绕组接线、中性点不接地的星形绕组接线接线，在该侧施加零序电压时零序电流不能，在该侧施加零序电压时零序电流不能流通，相当于开路；流通，

13、相当于开路； 只有只有中性点接地的星形绕组接线中性点接地的星形绕组接线，该侧施加，该侧施加零序电压，零序电流才可能流通，因此才有零序电压，零序电流才可能流通，因此才有相应的零序等值电路。相应的零序等值电路。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络变压器零序阻抗。变压器零序阻抗。 铁芯结构：零序磁通磁路磁阻很小时，零序铁芯结构：零序磁通磁路磁阻很小时，零序励磁阻抗有很大的数值；当零序磁通磁路磁励磁阻抗有很大的数值；当零序磁通磁路磁阻较大时，零序励磁阻抗数值相对较小。由阻较大时，零序励磁阻抗数值相对较小。由于反应在零序等值电路中，因此零序等值电于反

14、应在零序等值电路中，因此零序等值电路与铁芯结构有关。路与铁芯结构有关。 当三相变压器为当三相变压器为三个单相变压器组成、外铁三个单相变压器组成、外铁型三相变压器铁芯结构或三相五柱式铁芯型三相变压器铁芯结构或三相五柱式铁芯结结构时，在短路故障分析中可认为零序励磁阻构时，在短路故障分析中可认为零序励磁阻抗无穷大；当三相变压器为抗无穷大；当三相变压器为三柱式内铁型结三柱式内铁型结构构时，不能视为无穷大。时，不能视为无穷大。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络双绕组变压器零序阻抗（双绕组变压器零序阻抗（Yn/）。 三角形绕组侧的零序电流仅在三角形绕

15、组内三角形绕组侧的零序电流仅在三角形绕组内流通，形成环流不流出三角形绕组，三角形流通，形成环流不流出三角形绕组，三角形绕组外的零序电流为零。绕组外的零序电流为零。 三角形绕组内的零序环流为三角形绕组内的零序环流为 20200233TTjj继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络双绕组变压器零序阻抗。双绕组变压器零序阻抗。 中性点经电抗串联接地时，等值电路如下中性点经电抗串联接地时，等值电路如下 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络双绕组变压器零序阻抗（双绕组变压器零序阻抗（Yn/y）。）。 继电

16、保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络三个单相绕组构成的三绕组变压器零序（三个单相绕组构成的三绕组变压器零序（Yn/yn/d）XT1,2,3是各绕组的自感抗和互感抗的组合电抗，即是各绕组的自感抗和互感抗的组合电抗，即等值漏抗，而不是各绕组的实际漏抗，等值漏抗，而不是各绕组的实际漏抗， 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络三相三柱式内铁型三绕组变压器零序阻抗三相三柱式内铁型三绕组变压器零序阻抗 变压器的外壳可看作是假想的一个三角形绕组，该变压器的外壳可看作是假想的一个三角形绕组，该三角形绕组可作为零

17、序励磁回路对待三角形绕组可作为零序励磁回路对待 经过化简后得到图经过化简后得到图b 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络自耦变压器零序阻抗（中性点经过小电抗接地）自耦变压器零序阻抗（中性点经过小电抗接地）。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络输电线路正序阻抗：输电线路正序阻抗： 在平行双回线路中，互不影响另一回线路的在平行双回线路中，互不影响另一回线路的正序阻抗正序阻抗 输电线路负序阻抗：同正序阻抗输电线路负序阻抗：同正序阻抗当输电线路的值不能正确提供时，可取下列数当输电线路的值不能正确提

18、供时，可取下列数值：值： 6220KV架空线路架空线路 35KV三芯电缆三芯电缆 610KV三芯电缆三芯电缆 21*BLUSLkm4 . 0km12. 0km08. 0继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络输电线路零序阻抗：与线路结构，是否有互感、输电线路零序阻抗：与线路结构，是否有互感、架空地线等有关，应采用实测值。架空地线等有关，应采用实测值。 当无实测值时，对无架空地线的单回输电线当无实测值时，对无架空地线的单回输电线路，零序阻抗可取正序阻抗的路，零序阻抗可取正序阻抗的3.5倍；当有架倍；当有架空地线时，零序阻抗可取正序阻抗的空地线时，零

19、序阻抗可取正序阻抗的2倍。倍。 架空地线的存在使输电线路的零序阻抗减小。架空地线的存在使输电线路的零序阻抗减小。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络平行双回线路零序阻抗平行双回线路零序阻抗应考虑各种情况下零序互感的影响。应考虑各种情况下零序互感的影响。 平行双回线路外部接地时的零序等值电路平行双回线路外部接地时的零序等值电路 两回线路靠得愈近，线路的零序阻抗愈大。两回线路靠得愈近，线路的零序阻抗愈大。 l 00)1(0继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络 平行双回线路内部接地时的零序等值电

20、路平行双回线路内部接地时的零序等值电路 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络 平行双回线路内部接地一侧三跳时的零序等平行双回线路内部接地一侧三跳时的零序等值电路值电路 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络 平行双回线路一回停电检修时的零序等值电路平行双回线路一回停电检修时的零序等值电路 零序阻抗减小了零序阻抗减小了 ，接地故障时会使通过的零序，接地故障时会使通过的零序电流增大，为保证继电保护的选择性，在进行电流增大，为保证继电保护的选择性，在进行接地保护整定计算时应考虑这种运行方式接地保护整

21、定计算时应考虑这种运行方式 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络 平行双回线路两侧分列运行时的零序等值电路平行双回线路两侧分列运行时的零序等值电路 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络双回线路一侧分列运行的零序等值电路双回线路一侧分列运行的零序等值电路 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络电缆线路的序阻抗电缆线路的序阻抗：精确计算困难，一般采用实测值。：精确计算困难，一般采用实测值。电缆芯线间距离较小，所以电缆线路的正序（负序）电缆芯线间距

22、离较小，所以电缆线路的正序（负序）电抗比架空线路的要小得多。电抗比架空线路的要小得多。电缆平均电抗值：电缆平均电抗值： 元件名称（/km）（/km）元件名称（/km）（/km）1kV三芯电缆0.060.21610kV三芯电缆0.081kV四芯电缆0.0660.1735kV三芯电缆0.12210210013.50.28XX013.50.42XX继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络电抗器：正序阻抗，负序阻抗，零序阻抗三者是电抗器：正序阻抗，负序阻抗，零序阻抗三者是相等的相等的 分裂电抗器：分裂电抗器： NLreU3%继电保护整定计算培训班继电保护

23、整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络异步电动机正序阻抗异步电动机正序阻抗：异步电动机的输入正序阻抗与转差率异步电动机的输入正序阻抗与转差率s密切相密切相关，即与机械负载大小有关关，即与机械负载大小有关 稳态正序等值电路图稳态正序等值电路图继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络异步电动机正序阻抗异步电动机正序阻抗： 启动时，启动时，S=1,等值阻抗数值较小，故起动电流较大，等值阻抗数值较小，故起动电流较大，通常可达通常可达58倍额定电流。倍额定电流。 电动机机端外部三相短路故障时，在电动机机端外部三相短路故障时，在12个周波

24、时个周波时间内，因转子电流尚未衰减完，所以电动机变成临间内，因转子电流尚未衰减完，所以电动机变成临时电源向外供出短路电流（也称反馈电流），供出时电源向外供出短路电流（也称反馈电流），供出的三相短路电流可达的三相短路电流可达4.5倍额定电流。倍额定电流。 外部短路故障切除，处于制动状态的电动机因电压外部短路故障切除，处于制动状态的电动机因电压突然恢复而自起动，自起动电流当然大于额定电流，突然恢复而自起动，自起动电流当然大于额定电流，但一般不会超过但一般不会超过5倍额定电流。倍额定电流。继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班各元件序阻抗及等值网络各元件序阻抗及等值网络异步电动机负序阻抗异步电

25、动机负序阻抗： 异步电动机的输入正序阻抗与转差率异步电动机的输入正序阻抗与转差率s密切相关，密切相关，即与机械负载大小有关即与机械负载大小有关 电动机的负序阻抗近似等于起动阻抗电动机的负序阻抗近似等于起动阻抗 。 较小的负序电压就可产生较大的负序电流，可达较小的负序电压就可产生较大的负序电流，可达1.4。 UUUUstst22222继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析三相短路：三相短路： 复合序网就是正序网络复合序网就是正序网络 三相对称短路没有负序电流和零序电流，也三相对称短路没有负序电流和零序电流，也没有负序电压和零序电压没有负序电压

26、和零序电压 故障分量网络故障分量网络继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析三相短路三相短路-序电压分布序电压分布 故障点离故障点离M母线愈近，母线愈近，M母线上的电压（正序电压）母线上的电压（正序电压）愈低，当故障点在愈低，当故障点在M母线处时，正序电压降到零值；母线处时，正序电压降到零值； M、N母线上的突变量电压当故障点靠近母线时，母线上的突变量电压当故障点靠近母线时，数值愈高。数值愈高。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析三相短路三相短路-序电流及突变量电流分布序电流及突变量电

27、流分布 M侧正序电流：侧正序电流： M侧突变量电流：侧突变量电流： M侧相电流差突变量电流：侧相电流差突变量电流： 三个相电流差突变量数值相同且很大三个相电流差突变量数值相同且很大 注：注：C1M为为M侧正序分支系数侧正序分支系数)3(1KAloaloaC)3(1.KAloaC)3(13C继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析三相短路三相短路-保护安装处突变量电压与电流关系保护安装处突变量电压与电流关系正方向上三相短路故障正方向上三相短路故障：相位关系仅决定于保护：相位关系仅决定于保护反方向上的正序阻抗角，与故障点的状况无关，反方向上的正序

28、阻抗角，与故障点的状况无关，即与故障点是否存在过渡电阻无关。即与故障点是否存在过渡电阻无关。 反方向上三相短路故障反方向上三相短路故障 ：突变量电压超前电流相：突变量电压超前电流相差角度约差角度约70到到80度，超前的角度决定于保护方向度，超前的角度决定于保护方向上的正序阻抗角，同样与故障点是否存在过渡电上的正序阻抗角，同样与故障点是否存在过渡电阻无关。阻无关。 1111arg180)arg(argU8070)arg(arg1111U继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路-复合序网及故障分量网络复合序网及故障分量网络两相短路

29、故障时没有零序电流、电压；零两相短路故障时没有零序电流、电压；零序网络开路序网络开路 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路故障点电流电压故障点电流电压电流：电流：电压：电压：电压电流相量关系图电压电流相量关系图210)2(1UKA10)2()2(23UjKCKB0)2(UUKA0)2()2(21UUUKCKB继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路序电压和故障分量电压分布序电压和故障分量电压分布正序电压正序电压：故障点的正序电压最低，逐渐向电源：故障点的正

30、序电压最低，逐渐向电源升高，到电源点就是电源电动势。升高，到电源点就是电源电动势。 负序电压负序电压：故障点的负序电压最高，逐渐向各电：故障点的负序电压最高，逐渐向各电源中性点降落，中性点处为零。源中性点降落，中性点处为零。 故障分量电压故障分量电压：故障点的故障分量电压最高，逐：故障点的故障分量电压最高，逐渐向各电源中性点降落，中性点处为零。渐向各电源中性点降落，中性点处为零。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路保护安装处电流与电压保护安装处电流与电压M侧三相电流侧三相电流 （不计负荷电流）（不计负荷电流）M侧三相电压

31、侧三相电压安装处相量关系：安装处相量关系：0)2(1KBC)2(1KCCC00UUU1)2(1021KBCUU继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路保护安装处相电流差突变量保护安装处相电流差突变量相电流突变量相电流突变量相电流差突变量相电流差突变量0.loa)2(1.KBloaC)2(1.KCCloaCCC)2(1KC)2(12KCBCC)2(1KACCC继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路保护安装处负序电压、电流间的相位关系保护安装处负序电压、电流间的

32、相位关系 正方向短路：正方向短路：反方向短路：反方向短路：故障点的负序电压最高，故负序方向元件不存在电故障点的负序电压最高，故负序方向元件不存在电压死区压死区 222U222U继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相短路两相短路保护安装处突变量电压、电流间相位关系保护安装处突变量电压、电流间相位关系正序突变量电压电流关系同三相短路正序突变量电压电流关系同三相短路正方向：正方向：反方向：反方向：故障点愈靠近保护安装处，突变量电压愈高，故故障点愈靠近保护安装处，突变量电压愈高，故方方向元件不存在电压死区问题向元件不存在电压死区问题 突变量可以

33、反应三相短路故障的方向，并不存在电突变量可以反应三相短路故障的方向，并不存在电压死区压死区 1arg180argCCU11argargCCU继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析单相接地单相接地复合序网和故障分量网络复合序网和故障分量网络继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析单相接地单相接地故障点电流电压故障点电流电压电流：电流：电压：略电压：略0210)1 (3UKA10)3()1(23KK继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析单相

34、接地单相接地序电压和故障分量电压分布序电压和故障分量电压分布正序、负序、故障分量电压：同两相短路。正序、负序、故障分量电压：同两相短路。 零序电压：故障点的零序电压最高，逐渐向接地零序电压：故障点的零序电压最高，逐渐向接地中性点降落中性点降落 ，不能传变到三角形绕组外不能传变到三角形绕组外 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析单相接地单相接地保护安装处电流与电压保护安装处电流与电压M侧三相电流侧三相电流 （不计负荷电流）（不计负荷电流）)1(0132KAloaCC)1(103KAloaCC)1(103KACloaCCC继电保护整定计算培训

35、班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析单相接地单相接地保护安装处相电流差突变量保护安装处相电流差突变量相电流突变量相电流突变量相电流差突变量相电流差突变量负荷侧：负荷侧：三个相电流差突变量均为零三个相电流差突变量均为零 )1(0132KAloaCC)1 (103KAloaCC)1(103KACloaCCCC)1(1KABC0CBBC)1(1KAACCC)1(031KACC继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析单相接地单相接地保护安装处序电压、序电流间的相位关系保护安装处序电压、序电流间的相位关系 负序电流电

36、压：同两相短路负序电流电压：同两相短路零序电流电压：类似负序电流和电压的关系。零序电流电压：类似负序电流和电压的关系。单相接地单相接地保护安装处突变量电压、电流间的相位关保护安装处突变量电压、电流间的相位关系系 正序电流电压突变量：同两相短路正序电流电压突变量：同两相短路突变量电压与电流突变量电压与电流正向：正向：方向：方向：1arg180argU)arg(arg11U继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地示意图示意图继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障

37、分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地复合序网特点复合序网特点综合零序阻抗远大于综合正序、负序阻抗；综合零序阻抗远大于综合正序、负序阻抗；接地电流不大，正序电流、负序电流在综合接地电流不大，正序电流、负序电流在综合正序、负序阻抗上的压降远小于零序电流在正序、负序阻抗上的压降远小于零序电流在综合零序阻抗上的压降；综合零序阻抗上的压降；零序电流在线路零序阻抗上的压降远小于零零序电流在线路零序阻抗上的压降远小于零序电流在线路对地电容上的压降。序电流在线路对地电容上的压降。在单相接地的复合序网中，完全可令正序和在单相接地的复合序网中，完全可令正序和负序综合阻抗为负序综合阻抗为0，并不计线路元件的零序

38、，并不计线路元件的零序阻抗阻抗 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地复合序网复合序网继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地各序电压和相电压各序电压和相电压中性点不接地电网发生单相接地时，中性点不接地电网发生单相接地时，正序电压保持正序电压保持原有数值原有数值，可以继续供电给用户，可以继续供电给用户非故障相电压升高非故障相电压升高 倍，等于线电压值，为避免不倍，等于线电压值，为避免不同名相再次接地，不允许长期运行，一

39、般最长时间同名相再次接地，不允许长期运行，一般最长时间不超过不超过2h。中性点不接地电网发生单相接地时中性点不接地电网发生单相接地时不存在负序电压不存在负序电压分量分量，零序电压等于，零序电压等于-EA。 开口三角电压：开口三角电压： )1(1KAU0)1(2KAU)1(0KAU3VUU100331000开口继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地接地电流接地电流单相接地电流单相接地电流接地电流为电容电流，超前接地相该相电动势接地电流为电容电流，超前接地相该相电动势相角，接地电流为该电网所有设备对地电容相角

40、，接地电流为该电网所有设备对地电容电流之和。当该电网中具有较多电缆线路时，电流之和。当该电网中具有较多电缆线路时，接地电流就增大。接地电流就增大。 CjKA3)1 (CjCCCCjKAKAKA)(4321)1 (0)1 (2)1 (1继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地故障线路、非故障线路零故障线路、非故障线路零序电流序电流 非故障线路：非故障线路：非故障线路的零序电流由本线路对地电容产生，非故障线路的零序电流由本线路对地电容产生，零序电流超前零序电压的相角是零序电流超前零序电压的相角是90度；度； 故

41、障线路：故障线路：故障线路的零序电流由其他非故障线路（包括故障线路的零序电流由其他非故障线路（包括其他设备）对地总电容产生，零序电流滞后零其他设备）对地总电容产生，零序电流滞后零序电压的相角是序电压的相角是90度。度。 线路出线愈多时，故障线路与非故障线路零序线路出线愈多时，故障线路与非故障线路零序电流间差值愈多。电流间差值愈多。 003)3(UCjjj00)(3)3(UCCjmm继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析不接地系统单相接地不接地系统单相接地电容电流补偿电容电流补偿线路对本线路对地电容进行补偿时，即各线线路对本线路对地电容进行补

42、偿时，即各线路零序电流减去本线路对地电容产生的零序路零序电流减去本线路对地电容产生的零序电流（各线路对地电容可实测出或计算出）电流（各线路对地电容可实测出或计算出）则故障线路与非故障线路零序电流间差值拉则故障线路与非故障线路零序电流间差值拉大，容易检出故障线路大，容易检出故障线路 033)3(000UCjUCjjjj000033)(3)3(UCjUCjUCCjmmm继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析经消弧线圈接地系统单相接地经消弧线圈接地系统单相接地当接地电容电流超过规定值时，需装设消弧线圈补当接地电容电流超过规定值时，需装设消弧线圈补

43、偿偿由接地点流向电网的消弧线圈电流为由接地点流向电网的消弧线圈电流为由电网流入接地点的接地电流由电网流入接地点的接地电流 接地总电流减小，装设消弧线圈一般采用过补偿接地总电流减小，装设消弧线圈一般采用过补偿,此此时补偿电网的脱谐度时补偿电网的脱谐度 LUjLjUIL00RUIR0)()1(RLCKAIIIIRUIRUUCjLUjC000030继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析经消弧线圈接地系统单相接地经消弧线圈接地系统单相接地复合序网在零序网络的中性点复合序网在零序网络的中性点N经经3ZL阻抗接地阻抗接地 非故障线路的零序电流：非故障线

44、路的零序电流：消弧线圈的接入不影响非故障线路零序电流的大小消弧线圈的接入不影响非故障线路零序电流的大小以及与零序电压间的相位关系以及与零序电压间的相位关系 故障支路零序电流故障支路零序电流1）故障线路的零序电流减小较大，在过补偿方式运行时，）故障线路的零序电流减小较大，在过补偿方式运行时，与非故障线路的零序电流接近同相位与非故障线路的零序电流接近同相位 2）流过消弧线圈的有功电流经故障线路构成回路，过补）流过消弧线圈的有功电流经故障线路构成回路，过补偿方式工作时，偿方式工作时，3I0超前超前3U0的相角大于的相角大于90而小于而小于180，检测线路的零序功率可检测出故障线路，检测线路的零序功率

45、可检测出故障线路 003)3(UCjIjj继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相接地两相接地复合序网和故障分量网络复合序网和故障分量网络继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相接地两相接地故障点电流电压故障点电流电压在在 情况下，情况下， ；在在 情况下，单相接地和两相接地时情况下，单相接地和两相接地时非故障相电压均要升高。非故障相电压均要升高。在实际电力系统中，均以单相接地情况来在实际电力系统中，均以单相接地情况来校核单相短路电流是否大于三相短路电流，校核单相短路电流是否大于三相

46、短路电流，校核非故障相电压升高情况。校核非故障相电压升高情况。10 ZZ)3()1(KKII)3()1 , 1(KKII10 ZZ继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相接地两相接地序电压和故障分量电压分布序电压和故障分量电压分布正负零序电压：同单相接地。正负零序电压：同单相接地。 故障分量电压：同单相接地故障分量电压：同单相接地继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相接地两相接地保护安装处电流与电压保护安装处电流与电压继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障

47、分析电力系统横向短路故障分析两相接地两相接地保护安装处相电流差突变量保护安装处相电流差突变量相电流突变量相电流突变量相电流差突变量相电流差突变量)1 , 1(010)(KAMMAloaMAMAIIIICC)1 , 1(010)1 , 1(1)(KBMMKBMBloaMBMBIIIIICCC)1 , 1(010)1 , 1(1)(KCMMKCMCloaMCMCIIIIICCC)1 , 1(1KBMMBIIC)()1 , 1()1 , 1(1KCKBMMBCIIIC)1 , 1(1KCMMCAIIC继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析两相接地

48、两相接地保护安装处序电压、序电流间的相位关系保护安装处序电压、序电流间的相位关系 正负零序电流电压：同单相接地正负零序电流电压：同单相接地突变量电压与电流：同单相接地突变量电压与电流：同单相接地继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统横向短路故障分析电力系统横向短路故障分析正序等效原则：正序等效原则：故障支路的正序电流分量可用如下通式表示故障支路的正序电流分量可用如下通式表示 不同故障类型其附加阻抗不同。两相接地为负序和不同故障类型其附加阻抗不同。两相接地为负序和零序综合阻抗并联、单相接地为串联零序综合阻抗并联、单相接地为串联故障点故障相电流的绝对值与故障支路的正序分量故障点故障相

49、电流的绝对值与故障支路的正序分量电流成正比：电流成正比：)(10)(1nKnKZZUI )(1)()(nKnnKImI继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统纵向短路故障分析电力系统纵向短路故障分析概述概述纵向故障：一相断开或两相断开的非全相运纵向故障：一相断开或两相断开的非全相运行状态。行状态。输电线路一相或两相断线、分相检修线路或输电线路一相或两相断线、分相检修线路或断路器设备一相或两相断路器误跳、断路器断路器设备一相或两相断路器误跳、断路器合闸过程中三相触头不同时接通、线路单相合闸过程中三相触头不同时接通、线路单相接地短路后故障相断路器跳闸等会造成非全接地短路后故障相断路器跳

50、闸等会造成非全相运行。相运行。分析纵向不对称故障，通常采用对称分量法，分析纵向不对称故障，通常采用对称分量法，应用复合序网分析。应用复合序网分析。 继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统纵向短路故障分析电力系统纵向短路故障分析单相断线分析单相断线分析-复合序网复合序网继电保护整定计算培训班继电保护整定计算培训班电力系统纵向短路故障分析电力系统纵向短路故障分析单相断线分析单相断线分析断线处序分量断线处序分量当两侧等值电动势夹角变化时，断相处的负序电流、当两侧等值电动势夹角变化时，断相处的负序电流、零序电流作相应变化。零序电流作相应变化。 断相处的负序和零序电流是纵向流动，从非全相运