不对称故障时电力系统中各电气量值的分布计算课件.ppt
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- 不对称 故障 电力系统 电气 量值 分布 计算 课件
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1、本章重点讨论:本章重点讨论:故障时网络中故障时网络中除故障处外的除故障处外的各电气量值各电气量值的分布计算及其分布的规律;的分布计算及其分布的规律;对称分量经变压器后的相位变化;对称分量经变压器后的相位变化;计算故障时网络中除计算故障时网络中除故障处故障处外的各支外的各支路的电流、各节点电压以及各处的功路的电流、各节点电压以及各处的功率。重点讨论故障时网络中各电气量率。重点讨论故障时网络中各电气量值的分布计算方法及其分布的规律。值的分布计算方法及其分布的规律。一、电流的分布计算一、电流的分布计算 重点讨论利用电流分布系数求各支路电流的计算方法重点讨论利用电流分布系数求各支路电流的计算方法已知:
2、已知:对应基准相的各序网故障处的各序电流对应基准相的各序网故障处的各序电流 ,求:求:M及及N支路中的各序及各相电流。支路中的各序及各相电流。021,kkkIII(一)正序电流的分布计算(一)正序电流的分布计算1假设假设NMEE111MKMSMZZZ111NKNSNZZZ由分布系数的定义可知:由分布系数的定义可知:111kMMICI111kNNICI111kSMIZZ111kSNZIZ11111SNSMSNSMZZZZZ 2假设假设 NMEE111kMMICI111kNNICI11MlMIII11NlNIII(二)二)负序电流的分布计算负序电流的分布计算222222kSMkMMIZZICI22
3、2222kSNkNNIZZICI222MKMSMZZZ222NKNSNZZZ11112SNSMSNSMZZZZZ (三)(三)零序电流的分布计算零序电流的分布计算000kMMICI000kNNICI00000MMkSMIZCIZ00000SNkNNZZIIC000MKMSMZZZ000NKNSNZZZ00000SNSMSNSMZZZZZ(四)各相电流:四)各相电流:021MMMMaIIII0212MMMMbIIaIaI0221MMMMcIIaIaI优点优点:网络中同一点发生短路故障时,各个序网:网络中同一点发生短路故障时,各个序网络的电流分布系数都是确定的,同短路类型无关。络的电流分布系数都是
4、确定的,同短路类型无关。只要求出各支路的各序电流分布系数,将其与不只要求出各支路的各序电流分布系数,将其与不同类型短路的短路点相应序的总电流相乘,既可同类型短路的短路点相应序的总电流相乘,既可求出不同类型故障情况下的分支电流。求出不同类型故障情况下的分支电流。侧:侧:二、电压的分布计算二、电压的分布计算kkkMZIUU)3()3(或或skaMZIEU)3(这一关系式在不对称这一关系式在不对称故障计算中同样适用,故障计算中同样适用,所不同的是某点的各所不同的是某点的各序电压要按序电压要按各序网络各序网络分别予以计算。分别予以计算。KMUaE+-)3(kIkZSZ)3(KkZSZ)3(kIM111
5、1kkkMZIUU1111skaMZIEU2222kkkMZIUU222skMZIU0000kkkMZIUU000skMZIU021MMMMaUUUU0212MMMMbUUaUaU0221MMMMcUUaUaU正序电压越靠近短路点处越低;正序电压越靠近短路点处越低;负序、零序电压短路点处最高。负序、零序电压短路点处最高。(1)(1)正序电压越靠近电源处数值愈高,越靠近短路点处正序电压越靠近电源处数值愈高,越靠近短路点处数值愈低。数值愈低。三相金属性短路时,短路点电压等于零。母线三相金属性短路时,短路点电压等于零。母线M M点的电压在三相短路时下降最厉害,波动最大,对系统及点的电压在三相短路时下
6、降最厉害,波动最大,对系统及用户影响最大;两相接地短路次之;单项接地短路时正序用户影响最大;两相接地短路次之;单项接地短路时正序电压变化较小。电压变化较小。(2 2)负序及零序电压的绝对值总是越靠近短路点数值越负序及零序电压的绝对值总是越靠近短路点数值越高,短路点最高;高,短路点最高;越远离短路点负序及零序电压数值越低,越远离短路点负序及零序电压数值越低,在发电机中性点上负序电压等于零,在变压器中性点上零在发电机中性点上负序电压等于零,在变压器中性点上零序电压等于零。序电压等于零。(3 3)在不同短路类型情况下,各序电压的分布情况不同。)在不同短路类型情况下,各序电压的分布情况不同。几点结论:
7、几点结论:三、短路时各序功率的计算三、短路时各序功率的计算在各种不对称短路情况下,各序功率的分布在各种不对称短路情况下,各序功率的分布规律和各序电压的分布规律相似。正序功率规律和各序电压的分布规律相似。正序功率越靠近电源数值越高,越靠近短路点数值越越靠近电源数值越高,越靠近短路点数值越低;而负序功率和零序功率短路点最高。负低;而负序功率和零序功率短路点最高。负序功率由短路点向系统各电源及负荷的中性序功率由短路点向系统各电源及负荷的中性点逐渐下降到零;零序功率也由短路点向系点逐渐下降到零;零序功率也由短路点向系统中变压器接地的中性点逐渐下降到零。统中变压器接地的中性点逐渐下降到零。)()()(s
8、rjsrsrIUS四、四、【例题例题51】讨论:讨论:k点发生各种不对称短路时,点发生各种不对称短路时,D D点各相电压沿线的分点各相电压沿线的分 布规律。布规律。2111ZlZZZkskslZZZ000 xDxDDlZZlZZZ00121,假设:假设:短路点的各序电压和电流均已知。短路点的各序电压和电流均已知。K点固定。点固定。一、单相接地短路(一、单相接地短路(a相)相)222ZIUkk000ZIUkk)()(02102111ZZIUUZIEUkkkkak 0kaU01102ZZZZEEUabkb01102ZZZZEEUackc021021ZZZEIIIakkk各相电压均与各相电压均与 成
9、正比,成正比,是是 的线性函数。的线性函数。xlxl002211DkDkDkkaZIZIZIU0022112DkDkDkkbDbZIZIaZIaUU0022211DkDkDkkcDcZIZIaZIaUU101010102222DDaaxZZZZEElZZZZ0110102)()(ZZlZZZZEExab0110102)()(ZZlZZZZEExacDaU D点各相电压等于短路点各相电压;点各相电压等于短路点各相电压;:0 xl D点各相电压等于点各相电压等于M点各相电压即电点各相电压即电源电动势(无限大功率电源)。源电动势(无限大功率电源)。:kxll 021ZZZ1kbkcaUUE二、两相接
10、地短路(二、两相接地短路(bc)2(01110020211ZZZZZEZZZZZEIaak)2(011002012ZZZZEZZZIIakk010221021ZZEZZZIIakk11021ZIEUUUkakkk0101233ZZZEUUakka0kckbUU002211DkDkDkkaDaZIZIZIUU0022112DkDkDkkbDbZIZIaZIaUU0022211DkDkDkkcDcZIZIaZIaUU01010103()22aaxZZZEElZZZZ2110110110(1)(2)xblEaZ ZaZ ZZ ZZZZ)1()2(0110211011ZZZZaZZaZZZlExc其分
11、布规律如图所示:其分布规律如图所示:021ZZZ0101233ZZZEUUakka三、两相短路三、两相短路2121ZZEIIakk111ZIEUkak21222ZIZIUkkk21021112ZZZEZIZIEUakkaka212122122112212)(ZZaZZaEEZZZEaZZZEEaUaUaUabaaakkkb21221221ZZZaaZEEUaUaUackkkcxaaDkDkkaDalZZZZEZZZEZIZIUU21212122211)(2xaabDkDkkbDblZZaZZaEZZaZZaEEZIaZIaUU212122121222112)(xaacDkDkkbDclZZZa
12、aZEZZZaaZEEZIaZIaUU212212122122211)(21ZZ,12kaakbkcaUEUUE 假定对应基准相的各序网络及故障点的各假定对应基准相的各序网络及故障点的各序总电流序总电流 均已知,均已知,支路的电流分布支路的电流分布系数系数 已求出,且已求出,且 。021,kkkIIIMk021,MMMCCC21MMCC一、两相短路一、两相短路设设k点发生点发生bc两相短路:两相短路:21kakaII2211kaMkaMlaMaICICII2211kbMkbMlbMbICICII2211kcMkcMlcMcICICIIlakaMMlaIICCI121)(kcMlcICI1kbM
13、lbICI1若线路空载若线路空载:0lclblaIII0MaIkbMMbICI1kcMMcICI1 二、单相接地短路二、单相接地短路设设a相接地:相接地:021kakakaIII0lclblaIII002211kaMkaMkaMMaICICICI0101)(kbMMkbMMbICCICI0100101)()(kcMMkcMMkcMMcICCICCICI虽然在空载情况下发生单相接地短路,但在线路虽然在空载情况下发生单相接地短路,但在线路M M侧侧非故障相中仍有故障电流分量,这是由于非故障相中仍有故障电流分量,这是由于 造成的。造成的。10MMCC若线路空载:若线路空载:0101)(kaMMkaM
14、ICCIC010)(kbMMICC2211kaMkaMICIC0101kaMkaMICIC00kaMIC :非故障相电流与零序电流同相位;:非故障相电流与零序电流同相位;:非故障相电流与零序电流反相位。:非故障相电流与零序电流反相位。10MMCC10MMCC10MMCC10MMCC若在负荷状态下:若在负荷状态下:0101)(kaMMkaMlaMaICCICII010)(kbMMlbMbICCII010)(kcMMlcMcICCII10MMCC10MMCCkcIkbI1MCkcIMMbIMaIMcII1MCkbI0MC-1MC()0kaI0MC-1MC(0kaI)10MMCC三、两相接地短路三、
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