第八章-电力系统不对称短路分析与计算课件.ppt

1、单相接地单相接地短路短路DaDaDaDaDbDaDaDaDcDaDaDaUUUUIa IaIIIaIa II12021202120000 DaDaDaDaDaDaUUUIII1201200 DaDbDcUII0,0,0 a相接地短路故障的相接地短路故障的 3 个边界条件个边界条件电力系统不对称短路故障分析电力系统不对称短路故障分析abcD aU D bU D cU D bI D aI D cI 边界条件边界条件短路点短路短路点短路前空载电势前空载电势a相接地短路故障的相接地短路故障的复合序网复合序网DDaDaDaDaUIZZZIII(0)1120201 DaDaDbDcIIII13,0,0Da

2、DaDaDaDaDaUUUIII1201200 DDaDaDaDaDaIIIIII(1)12013 短路点的短路电流短路点的短路电流Z2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 根据根据a相各序电流相各序电流根据根据a相各序电压相各序电压DaDDaDaaDaaUUZ IUZIUZI1(0)11222000 短路点的各相短路电压短路点的各相短路电压DaDaDaDaDbDaDaDaDcDaDaDaUUUUUa UaUUUaUa UU120212021200Z2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 参考相量：

3、电流相量图（假定阻抗为纯电抗）电压相量电压相量图图DaU1 单相接地短路基本特点：（1）短路点各序电流大小相等，方向相同。）短路点各序电流大小相等，方向相同。（2）短路点正序电流大小与短路点原正序网络上增加一个）短路点正序电流大小与短路点原正序网络上增加一个附加阻抗附加阻抗 ，而发生三相短路时的电流相等，而发生三相短路时的电流相等:（3）短路点故障相电压等于零。）短路点故障相电压等于零。02)1(ZZZ(0)(0)1(1)1201DDDaUUIZZZZZDbDaDaDaDaDaDaDcDaDaDaDaDbDaDaDaDaDaDaDcUa UaUUaUa UUUIIIIIa IaIIaIa II

4、I21202120120212021200() 两相两相短路短路b、c相短路故障的相短路故障的 3 个边界条件个边界条件DbDcDaDbDcUUIII,0, DaDaDaDaDaUUIII12012,0, abcD aU D bU D cU D bI D aI D cI 边界边界条件条件b、c相短路故障的相短路故障的复合序网复合序网DDaDaDaDaUIZZIII(0)112210,0 DaDaDaDaDaUUIII12012 0 DDbDcDaDaDaDaDaIIIa IaIaIa II(2)21221213 短路点的短路电流短路点的短路电流Z2 DaI2 2aU Z1 DaI1 DaU1

5、(0)DU 根据根据a相各序电流相各序电流DaDDaDaDaDaDaUUZ IUZIUU1(0)11222100 ZZDaDaDaDDbDaDaDDcDaDaDUUUUUa UaUUUaUa UU1212(0)212(0)212(0)1212 a相即非故障相电压相即非故障相电压等于故障前电压等于故障前电压Z2 DaI2 DaU2 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 根据根据a相各序电压相各序电压 短路点的各相短路电压为短路点的各相短路电压为两相接地两相接地短路短路b、c相接地短路故障的相接地短路故障的 3 个边界条件个边界条件DbDcDaUUI0,0,0 DbDaDaDaDcDaDaDaDa

6、DaDaDaUa UaUUUaUa UUIIII2120212012000 0 DaDaDaDaDaDaUUUIII1201200 abcD aU DbU D cU D bI D aI D cI 边界条件边界条件b、c相接地短路故障的相接地短路故障的复合序网复合序网DDaDaDaDaDaUIZZZZIIZZZIIZZ(0)11200212020120/ / DaDaDaDaDaDaUUUIII1201200 Z2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 根据根据a相各序电流相各序电流忽略电阻，短路点的短路电流为忽略电阻，短路点的短路电流为DbDaDa

7、DaDaDcDaDaDaDaXaXIa IaIIaIXXXa XIaIa IIaIXX22201201202220120120()() DDbDcaXXIIIIXX(1.1)021202 3 1() 短路电流有效值为短路电流有效值为Z2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 短路点非故障相电压为短路点非故障相电压为DaDaDaDaDaZZUUUUIZZ201201203 短路点短路点a相电压的各序分量相电压的各序分量DaDaDaDaZZUUUIZZ20120120 Z2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)

8、DU 单相接地单相接地短路短路经过渡阻抗经过渡阻抗 短路短路复合序网复合序网abcD aU D bU D cU D bI D aI D cI fZZ2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 3fZfZ两相两相短路短路fZabcDaU DbU DcU D bI D aI D cI 复合序网复合序网Z2 DaI2 DaU2 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 2fZ2fZ复合序网复合序网两相接地两相接地短路短路边界条件边界条件DbDcDbDcgDaUUIIZI(),0DbDaDaDaDagDcDaDaDaDagDaDaDaDaUa UaUUIZUaU

9、a UUIZIIII212002120012033 0 DaDaDaDaDagDaDaDaUUUUIZIII1201012030 abcD aU DbU D cU D bI D aI D cI gZZ2 DaI2 DaU2 Z0 DaI0 DaU0 Z1 DaI1 DaU1 (0)DU 3gZ正序等效定则正序等效定则DnDanUIZZ(0)( )1( )1 nnnDDaImI( )( )( )1 不对称短路不对称短路正序电流正序电流的计算通式的计算通式nZ( ) 附加电抗；附加电抗；短路电流的绝对值与其正序电流的绝对值成短路电流的绝对值与其正序电流的绝对值成正比正比，即，即正序等效正序等效定则

10、定则 在简单不对称短路的情况下，短路点的正序在简单不对称短路的情况下，短路点的正序分量电流，与在短路点每一相中接入附加电分量电流，与在短路点每一相中接入附加电抗抗 后发生三相短路的电流相等。后发生三相短路的电流相等。nZ( ) 金属性短路三相短路01两相短路单相接地短路两相接地短路nZ( ) ( )nmZ2 3ZZ20 3 XXXX202203 1 ZZ20/ /注注：非金属性短路非金属性短路可根据相应的复合序网求得可根据相应的复合序网求得 和和nZ( ) ( )nmnZ( ) Z1 DaI1 DU(0) k1. 计算元件参数，建立各序网，计算各序网络对短路点的等计算元件参数，建立各序网，计算

11、各序网络对短路点的等值电抗值电抗 Z1 、Z2 及及 Z0 ；2. 根据短路类型，组成复合序网，计算短路点根据短路类型，组成复合序网，计算短路点正序电流正序电流；3. 短路点正序电流一经算出，即可利用各序电压、电流之间短路点正序电流一经算出，即可利用各序电压、电流之间的关系计算短路点的的关系计算短路点的各序电压和电流各序电压和电流；4. 将各相的正、负、零序电压或电流相量相加，即得短路点将各相的正、负、零序电压或电流相量相加，即得短路点各相故障电压或各相短路电流。各相故障电压或各相短路电流。不对称短路不对称短路故障点故障点短路电流短路电流和短路电压计算和短路电压计算重点难点分析复合序网的制定：

12、复合序网的制定：根据各种简单不对称故障，用各序根据各种简单不对称故障，用各序量表示的边界条件来制定复合序网。量表示的边界条件来制定复合序网。单相短路复合序单相短路复合序网等效成正、负、零序网串联；两相短路复合序网等网等效成正、负、零序网串联；两相短路复合序网等效成正、负序并联；两相短路接地等效成正、负、零效成正、负序并联；两相短路接地等效成正、负、零序网的并联序网的并联。正正序等效定则：根据各种简单不对称故障，总结出序等效定则：根据各种简单不对称故障，总结出统统一的正序分量算式一的正序分量算式。统一的正序分量算式统一的正序分量算式表明了一个很重要的概念：在简表明了一个很重要的概念：在简单不对称

13、短路的情况下，单不对称短路的情况下，短路点电流的正序分量，与短路点电流的正序分量，与在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的在短路点每一相中加入附加电抗而发生三相短路时的电流相等电流相等。例：系统如图所示。变压器T2高压母线发生单相短路，计算短路瞬间短路点短路电流和电压。2:120MVA,10.5kV,0.14dGxx 12:60MVA,%10.5kTTU 双回架空线013xx 负荷：121:54+j26.15MVA,2:38+j12.5MVA,1.2,0.35LLxx1105km,0.4/kmx 125G1T1L 2T115kV4362L D已知正常运行时D点电压(0)113 4.03

14、 kVDU 变压器T1为Y/-11接线解：1. 参数计算 取SB=100MVA, UB=Uav 1112100=0.14=0.1167120 xx（ ）（ ）3 132=0.175xx （ ）（ ）212210.5100=0.17510060 xx（ ）（ ）414220.4100105=0.15882115xx（ ）（ ）404 13=0.4764xx （ ）（ ）515222221001001.2=20.35=0.583354 +26.1554 +26.15xx（ ）（ ）615222221001001.2=30.35=0.87538 +12.538 +12.5xx（ ）（ ）(0)113

15、4.03 =0.9852 4.03115DU 2. 构建各序网络正序网络EG(0) 10.116720.1755230.1756340.1588D1DU 123G1T1L 2T5115kV4672L D负序网络10.116720.17550.583330.17560.87540.1588D2DU 123G1T1L 2T5115kV4672L D零序网络20.17530.17540.47640DU 123G1T1L 2T5115kV4672L D10.3896X 1DI 1DU (0)0.98524.03DU 20.3056X 2DI 2DU 00.1375X 0DI 0DU 复合序网3. 根据

16、复合序网计算短路点各序电流、电压(0)1120j0.9852 4.030.38960.30560.113791.1826 -85.97DDUIXXXj 1201()(0.30560.1379) 1.1826 -85.970.5245 4.03DDUj XXIj2210.3056 1.1826 -85.970.3614 4.03DDUjXIj 0010.1379 1.1826 -85.970.1631 4.03DDUjXIj 10.3896X 1DI 1DU 0.98524.03 20.3056X 2DI 2DU 00.1375X 0DI 0DU 4. 短路点各相电流、电压133.547 -85

17、.97DaDII20120.1631 4.030.52454.032400.36144.031200.8053103.66 DbDDDUUa UaU10.3896X 1DI 1DU 0.98524.03 20.3056X 2DI 2DU 00.1375X 0DI 0DU 20120.1631 4.030.52454.031200.36144.032400.8053 111.72 DcDDDUUaUa U短路点各相电流、电压有名值1003.5471.781kA3 115DaI10.3896X 1DI 1DU 0.98524.03 20.3056X 2DI 2DU 00.1375X 0DI 0DU 0.805353.4662kV DbDcUU精品课件精品课件！精品课件精品课件！ThanksThanks