现代电力系统分析理论与方法-第八章-电力系统复杂故障分析课件.pptx

1、目录目录1.概述概述2.不对称故障的通用复合序网不对称故障的通用复合序网3.用于用于双重双重故障分析的两端口网络方程故障分析的两端口网络方程4.双重双重故障分析故障分析5.多重故障分析多重故障分析 第二节第二节 不对称故障的通用复合序网不对称故障的通用复合序网图 8-1 通用短路故障示意图（1）单相接地短路a相短路时边界条件用对称分量表示可得：边界条件b相短路时，0,bacZZZ 000bgbacVZ III(1)(2)(0)(1)(2)(0)(0)30bbbbbbgbIIIVVVZ I以对称分量表示时，则有：短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网如仍取a相作为参考相，应改写为：2(1)(2

2、)(0)2(1)(2)(0)(0)30aaaaaagaa IaIIa VaVVZ Ic相短路而仍取a相为参考相时，有：2(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(0)30aaaaaagaaIa IIaVa VVZ I通用边界条件1(1)2(2)0(0)1(1)2(2)0(0)(0)(3)0aaaaaagan In In InVn Vn VZ I短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网表8-1 单相短路时的n1、n2、n0 短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网图8-2 单相短路通用复合序网图（2）两相接地短路b、c两相接地短路短路处的边界条件为：短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网用对称分

3、量表示可得：(1)(2)(0)(1)(2)(0)(0)03aaaaaagaIIIVVVZ I类似的，a、c两相接地短路有：(1)(2)(0)(1)(2)(0)(0)03bbbbbbgbIIIVVVZ Ia、b两相接地短路有：(1)(2)(0)(1)(2)(0)(0)03ccccccgcIIIVVVZ I2(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(0)03aaaaaagaa IaIIa VaVVZ I=2(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(0)03aaaaaagaaIa IIaVa VVZ I=如仍取a相作为参考相，则有：短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网两相接地短路的通用边界条件为：1

4、(1)2(2)0(0)1(1)2(2)0(0)(0)0(3)aaaaaagan In In InVn Vn VZ I表8-2 两相短路接地时的 n1、n2、n0 短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网图8-3 两相接地短路通用复合序网图短路短路故障通用复合序网故障通用复合序网断线断线故障通用复合序网故障通用复合序网 b、c两相断开的边界条件同 时的单相短路的边界条件相似，即：类似地，a、c相断线时，则有：以a相为参考相时，有：a、b相断线而仍以a相为参考相时有：断线断线故障通用复合序网故障通用复合序网表8-3 两相断线时的 n1、n2、n0 两相断线的通用边界条件：1(1)2(2)0(0)1

5、(1)2(2)0(0)0aaaaaan In In InVn VnV断线断线故障通用复合序网故障通用复合序网图8-4 两相断线的通用复合序网 1(1)2(2)0(0)1(1)2(2)0(0)0aaaaaan In In InVn Vn V单相断线的通用边界条件：表8-5 单相断线时的 n1、n2、n0 断线断线故障通用复合序网故障通用复合序网图8-5 单相断线的通用复合序网 综上所述（1）如具体故障所对应的特殊相不同于固定不变的参考相a相，则在以对称分量表示的边界条件中将出现复数运算子a，相应的复合序网中就要出现理想变压器。复合序网中理想变压器的变比取决于与具体故障相对应的特殊相别，可归纳如表

6、8-5所示。断线断线故障通用复合序网故障通用复合序网表8-5 不同故障特殊相对应的理想变压器电压比表断线断线故障通用复合序网故障通用复合序网（2）单相短路和两相断线具有类似的边界条件，当Zg=0时，可统一用下式表示：与之对应的复合序网则是三序网络分别通过它们的理想变压器在二次侧串联而成。因此，这一类故障又统称串联型故障。（3）单相断线和两相接地短路具有类似的边界条件，当Zg=0时，可统一用下式表示 与之对应的复合序网则是三序网络分别通过它们的理想变压器在二次侧并联而成。因此，这一类故障又统称并联型故障。第三节第三节 用于用于双重双重故障分析的两端口网络方程故障分析的两端口网络方程一、阻抗型参数

7、方程：图8-6 两端口网络示意图无源网络端口阻抗矩阵元素的物理意义令第二端口开路，即 ，可得：阻抗阻抗型型参数方程参数方程若设 ，则具有互易特性的线性网络 1221ZZ有源网络，可运用迭加原理列出：端口阻抗矩阵元素及开路电压的求取 抽取节点阻抗矩阵ZB中与两个端口的四个节点i、j和k、l相关的元素，建立如下节点方程：阻抗阻抗型型参数方程参数方程令第一端口的注入电流为单位电流，第二端口开路，则：端口阻抗矩阵元素的物理意义，可得：令第二端口的注入电流为单位电流，第一端口开路，又可得端口阻抗矩阵中其它两个元素阻抗阻抗型型参数方程参数方程 开路电压的求取：电压源转换成电流源，其他节点开路，由完整的节点

8、电压方程求得 、，再根据定义得：导纳导纳型参数方程型参数方程对无源两端口网络可列出 端口导纳矩阵元素的物理意义令第二端口短路，即 ，可得：若设 ，则：令第一端口短路，即 ，可得若设 ，则 具有互易特性的线性网络 导纳导纳型参数方程型参数方程21212221121121 yyIIVVYYYYII如网络有源，也可运用迭加原理列出 21222112112112221121121zzzzyyVVYYYYVVZZZZII混合混合型型参数方程参数方程由（8-32）第二式可得消去 可得将上两式归并两端口网络的混合型参数方程为：212221121121VIHHHHIV混合混合型型参数方程参数方程参数的物理意义

9、：令 可得：若设 ，则111VH221IH令第一端口开路，即 ，可得：若设 ，则具有互易特性的线性网络 混合混合型型参数方程参数方程如网络有源，也可运用迭加原理列出第第四四节节 双重双重故障分析故障分析一、串联 串联型双重故障分析正序网络的有源两端口网络阻抗型参数方程为图8-7 串联 串联型双重故障复合序网图串联串联 串联串联型双重故障型双重故障分析分析串联串联 串联串联型双重故障型双重故障分析分析正序网络两端口所连理想变压器两侧的电压、电流关系将其代入式（8-52），可得：负序网络的两端口网络阻抗型参数方程为：负序网络两端口所连理想变压器两侧的电压、电流关系 将其代入式（8-55），可得零序

10、网络的两端口网络阻抗型参数方程为：串联串联 串联串联型双重故障型双重故障分析分析串联串联 串联型双重故障分析串联型双重故障分析零序网络两端口变压器的变比总为1:1，可直接列出由图8-7还可得串联串联 串联型双重故障分析串联型双重故障分析并联并联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析正序、负序、零序网络的两端口网络导纳型参数方程 并联并联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析图8-8 并联 并联型双重故障复合序网图 并联并联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析将以上各式中的电压、电流变换至理想变压器二次侧，可得 由图8-8可得 并联并联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析串联串联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析正序、负序、零序网络的两端口网络混合型参数方程 串联串联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析图8-9 串联 并联型双重故障复合序网图串联串联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析将以上各式中的电压、电流变换至理想变压器二次侧，可得串联串联 并联型双重故障分析并联型双重故障分析由图8-9可得第五节第五节 多重故障分析多重故障分析 设n重故障中，有i重为串联型故障，以S表示；有j重为并联型故障，以P表示，则以矩阵形式表示的正序、负序、零序网络混合型参数方程为：第五节第五节 多重故障分析多重故障分析