电力系统继电保护2-基础知识-04-横向故障的简便计算方法课件.pptx

1、 横向故障计算方法电力工程学院 韩笑 教授邮箱： 对称短路，只有正序。对称短路，只有正序。(3)KAU(3)KBU(3)KCU0(3)KC(3)KB(3)KAUUU0(3)KC.1(3)KB.1(3)KA.1UUU一般取电源电势。一般取电源电势。0(3)KC.1(3)KB.1(3)KA.1UUU0(3)1KAKAUIZS=g&注意，注意，（1）在本例中，故障点的正序电流即相电流。）在本例中，故障点的正序电流即相电流。（2）在本例中，故障点电流并不等同的流过）在本例中，故障点电流并不等同的流过M母母线的电流。线的电流。（3）M母线处的电压不为零。母线处的电压不为零。2022年7月28日星期四20

2、22年7月28日星期四以以BC两相直接短路为例两相直接短路为例以相量形式表示的边界条件为以相量形式表示的边界条件为(2)(2)(2)(2)(2)kAkBkCkBkC00IIIUU；&以基准相以基准相A相序分量表示的边界条件为相序分量表示的边界条件为(2)kA0(2)(2)kA1kA2(2)(2)kA1kA200IIIUU&2022年7月28日星期四复合序网复合序网是正序网络和负序网络的并联是正序网络和负序网络的并联，零序网络开路零序网络开路。0K2022年7月28日星期四故障点短路电流、对地电压各序分量为：KA 0(2)(2)KA1KA212UII&KA 0(2)(2)(2)KA1KA2KA2

3、2212UUUIZZ&2KA00I（）&(2)(2)KA0KA000UIZ&两故障相电压大小相等，相位相同，数值上是非故障相电压的两故障相电压大小相等，相位相同，数值上是非故障相电压的一半，相位与非故障相电压相反。一半，相位与非故障相电压相反。2022年7月28日星期四12ZZ当时：kA 0(2)(2)(3)kBkCkA133jj22UIII&两相短路电流是三相短路电流的0.866倍。这是一种简便的计算方法。2022年7月28日星期四从相量图也可以看出，两故障相电压大小相等，相位相同，数从相量图也可以看出，两故障相电压大小相等，相位相同，数值上是非故障相电压的一半，相位与非故障相电压相反。值上

4、是非故障相电压的一半，相位与非故障相电压相反。(a)BC相短路时故障点电压相量关系(2)AKAUE(2)1KAU(2)2KAU(2)2KBU(2)1KBU(2)1KCU(2)2KCU(2)KCU(2)KBUCEBE（b）BC相短路时故障点电流相量关系(2)KCI(2)1KCI(2)2KCI(2)2KAI(2)1KAI(2)1KBI(2)2KBI(2)KBI两相短路时故障点电压电流相量图从相量图也可以看出，相电流与序电流的关系。超前相电流从相量图也可以看出，相电流与序电流的关系。超前相电流（B B相）滞后正序电流相）滞后正序电流 90度，幅度为正序电流度，幅度为正序电流1.732倍。倍。2022

5、年7月28日星期四(a)BC相短路时故障点电压相量关系(2)AKAUE(2)1KAU(2)2KAU(2)2KBU(2)1KBU(2)1KCU(2)2KCU(2)KCU(2)KBUCEBE（b）BC相短路时故障点电流相量关系(2)KCI(2)1KCI(2)2KCI(2)2KAI(2)1KAI(2)1KBI(2)2KBI(2)KBI两相短路时故障点电压电流相量图BCEBCEKBI9090度相角关系与纯电抗度相角关系与纯电抗2022年7月28日星期四BCE0MAI(2)1MBMKBICI(2)1MCMKCICI 2022年7月28日星期四BCE(2)MK.1MBKBMBUUIZ(2)MK.1MCKC

6、MCUUIZMAAUE2022年7月28日星期四以相量形式表示的边界条件为(1)(1)(1)kBkCkA000IIU；&以基准相A相序分量表示的边界条件为(1)(1)(1)(1)kA 1kA 2kA 0kA(1)(1)(1)kA 1kA 2kA 0130IIIIUUU&2022年7月28日星期四A相单相接地故障的相单相接地故障的复合序网是复合序网是正序网络、负序网络和零序网正序网络、负序网络和零序网络串联。络串联。2022年7月28日星期四故障点各序电流为故障点各序电流为 kA 0(1)(1)(1)kA1kA2kA0120UIIIZZZ =&故障支路的电流故障支路的电流 kA 0(1)(1)(

7、1)(1)kAkA0kA1kA21203333UIIII&2022年7月28日星期四(1)(3)kAkAII&10即故障点单相接地短路电流小于三相短路电流，极限情况为即故障点单相接地短路电流小于三相短路电流，极限情况为 0Z(1)kA0I&2022年7月28日星期四在在 同时，单相接地短路时故障点同时，单相接地短路时故障点非故障相电压端点的变化轨迹非故障相电压端点的变化轨迹 120ZZZ下,2022年7月28日星期四BC两相短路接地故障以相量形式表示的边界条件为(1 1)(1,1)(1,1)kAkBkC000IUU，；&以基准相A相序分量表示的边界条件为(11)(11)(11)kA1kA2kA

8、0(1 1)(1 1)(1 1)(11)kA1kA2kA0kA013IIIUUUU，&2022年7月28日星期四两相接地短路的复合序网是正序、负序、零序网络并联两相接地短路的复合序网是正序、负序、零序网络并联。2022年7月28日星期四故障点各序电流为：流入地中的电流（3倍零序电流）为 gI(1.1)01120(1.1)0010/2KAKAKAKAUIZZZUIZZSSSSS=+-=+gggg(1.1)(1.1)0010|3|2KAgKAUIIZZSS-=+ggg（1 1）元件参数计算（注意正序参数一般等同于负序参数，而）元件参数计算（注意正序参数一般等同于负序参数，而某些元件，如发电机，不需

9、要计算零序参数。而某些元件，如某些元件，如发电机，不需要计算零序参数。而某些元件，如线路，其正序参数不等同于零序参数。线路，其正序参数不等同于零序参数。（2 2）根据故障点，画出各序等值网络图，特别要注意零序网）根据故障点，画出各序等值网络图，特别要注意零序网络图的画法，根据序网图求出各序综合阻抗。络图的画法，根据序网图求出各序综合阻抗。（3 3）根据计算需求，计算各种横向故障以求得故障点及保护）根据计算需求，计算各种横向故障以求得故障点及保护安装处的电气量。安装处的电气量。（1 1）求正序等值阻抗可求得三相短路电流值）求正序等值阻抗可求得三相短路电流值（2 2）根据两相短路电流与三相短路电流

10、的关系，可直接求得两相短路电）根据两相短路电流与三相短路电流的关系，可直接求得两相短路电流值。流值。（3 3）求零序综合阻抗（注意线路的零序阻抗阻抗为正序阻抗的三倍左右，）求零序综合阻抗（注意线路的零序阻抗阻抗为正序阻抗的三倍左右，而此例中变压器的零序阻抗与正序阻抗相同）。而此例中变压器的零序阻抗与正序阻抗相同）。（4 4）如零序综合阻抗大于正序综合阻抗，则代入公式）如零序综合阻抗大于正序综合阻抗，则代入公式2-242-24、2-252-25，（否，（否则代入公式则代入公式2-292-29、2-302-30，）直接求取故障点三倍零序电流、流过保护安装，）直接求取故障点三倍零序电流、流过保护安装处的三倍零序电流。供继电保护分析用。处的三倍零序电流。供继电保护分析用。