西安支通大学《电力系统暂态分析》?TED1XIANJIAOTONGUNIVERSITY第五章不对称故障的分析计算
1 《电力系统暂态分析》 第五章 不对称故障的分析计算
西安支通大学大第五章不对称故障的分析计算福TEDXIANJIAOTONGUNIVERSIT本章主要内容：√第一节 各种不对称短路时故障处的短路电流和电压√第二节非故障处电流、电压的计算√第三节非全相运行的分析计算√第四节计算机计算程序原理框图2
2 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电流和电压 第二节 非故障处电流、电压的计算 第三节 非全相运行的分析计算 第四节 计算机计算程序原理框图 本章主要内容： 第五章 不对称故障的分析计算
西安支通大学第五章不对称故障的分析计算TXIANJIAOTONGUNIVERSITY第一节各种不对称短路时故障处的短路电流和电压3
3 第一节 各种不对称短路时故障处的 短路电流和电压 第五章 不对称故障的分析计算
西安交通大学麦第五章不对称故障的分析计算TEDXIANJIAOTONGUNIVERSITY本节主要内容：V1.单相短路接地（f(1)）V2. 两相短路（f(2))√3.两相短路接地（f(1,1)）√4．正序增广网络（正序等效定则）的应用V5.采用国家标准求故障处短路电流
4 1. 单相短路接地（f (1)） 2. 两相短路（f (2)） 3. 两相短路接地（f (1,1)） 4. 正序增广网络（正序等效定则）的应用 5. 采用国家标准求故障处短路电流 本节主要内容： 第五章 不对称故障的分析计算
西安交通大学第五章不对称故障的分析计算TRXIANJIAOTONGUNIVERSITY第一节各种不对称短路时故障处的短路电流和电压>叠加原理的应用·如图（a)所示表示一个任意复杂的电力系统，在f点发生不对称短路，G1、G2代表发电机端点。·如图（b）所示表示将故障点短路电流和对地电压分解成三组对称分量电压及对称分量电流。OG1foirar1)OG2jra2)lfa(o)UeaUra(a)Urar77(b)
5 第一节 各种不对称短路时故障处的短路电流和电压 第五章 不对称故障的分析计算 叠加原理的应用 • 如图(a)所示表示一个任意复杂的电力系统，在f点发生不 对称短路，G1、G2代表发电机端点。 • 如图(b)所示表示将故障点短路电流和对地电压分解成三组 对称分量电压及对称分量电流
西安支通大学?第五章不对称故障的分析计算TEDRXIANJIAOTONGUNIVERSITY正序、负序、零序网络如图(）、(e)和(g)所示。其对应的等值电路如图(d）、（f)和(h)所示ininnaGin)(U)Z2(I)=zf(1)G2(1)tn)xdUrn)Urlord00(d)Ufo-Uro=irozso(c)ix2)inz2)fi2)G1(2)0-Ur@ =ir@2@Z(2)=Zm2)CG2(2)UR2)UR2)0-Uro=iro=zoXGS(2)XG2(2)(f)(e)laoOoGI(0)ino)f(0)oG2(0)Uem22(0)Zm(0)IUroy1777771777717(g)(h)6
6 • 正序、负序、零序网络如图(c)、(e)和(g)所示。其对应 的等值电路如图(d)、(f)和(h)所示. 第五章 不对称故障的分析计算 （） （） （） （） （） （） （） （） （） f 0 f 0 0 f 2 f 2 2 f 0 f 1 f 1 1 0 0 U I z U I z U U I z
西安支通大学麦第五章不对称故障的分析计算TDXIANJIAOTONGUNIVERSIT一、单相接地短路(f(1))1.短路点的电流和电压>短路电流·短路边界条件Ur(1) +Ur(2) +Ur(0) = 0Ir() = ir(2) = Ir(0)·联立三序电压平衡方程求解得到故障处的三序电流Urlol1(0 = I () = I(0) = 2 0 + 2 0) +2 0)·故障相(a相)的短路电流3U rloli, = i1) + I(2) + I0) =Z2(1) +Z(2) + Z2(0)故障处b、c相的电流为0
7 第五章 不对称故障的分析计算 一、单相接地短路(f(1)) 1.短路点的电流和电压 f (1) f (2) f (0) f (1) f (2) f (0) 0 I I I U U U 短路电流 • 联立三序电压平衡方程求解得到故障处的三序电流 （） （ ） （ ） f f f f Σ 1 Σ 2 Σ 0 0 (1) (2) (0) + + = = = z z z U I I I • 短路边界条件 • 故障相(a相)的短路电流 (1) (2) (0) f 0 f f(1) f(2) f(0) 3 z z z U I I I I 故障处b、c相的电流为0
西安交通大学小第五章不对称故障的分析计算福1801XIANJIAOTONGUNIVERSITY·短路电流的大小则单一般 Zz()和Z(2)接近相等。因此，如果z(0)小于 Zz(1),相短路电流大于同一地点的三相短路电流(Uf10 /2 () ; 反之，则单相短路电流小于三相短路电流。>短路电压·根据三序电压平衡方程可得到故障处的三序电压Ur() = U r/oL - Ir()2s ()U(2) = 0-I(2)*z (2)U (0) = 0 - I (0)22 (0)8
8 第五章 不对称故障的分析计算 一般 和 接近相等。因此，如果 小于 ，则单 相短路电流大于同一地点的三相短路电流（ ）；反 之，则单相短路电流小于三相短路电流。 (1) z (2) z (0) z (1) z Uf 0 z（1） 短路电压 • 根据三序电压平衡方程可得到故障处的三序电压 （ ） （ ） （ ） f (0) f (0) 0 f (2) f (2) 2 f (1) f 0 f (1) 1 0 0 U I z U I z U U I z • 短路电流的大小
西安交通大学大第五章不对称故障的分析计算TDXIANJIAOTONGUNIVERSIT·故障相的三相电压Uta =Ur() +U(2) +Uro) = 0U, =α?Ur() +aU(2) +U (0)U, =aUr() +aU2) +U(0)如果忽略电阻，设负序等值电抗等于正序等值电抗，则Ub =α’Ur (1) +aUr (2) +Ur (0) =a(Ufaloj -ir ()jx (1)+a(-i (2)jx (2))-It (0)jx (0U rall= mg-1 0 (x 0 - 0)= j(2 0+ 0)j(x (0) -xz ()ko-1=U ro - rl + kok。-1U,-0 m- am24kko = Xz (0) /X (1)9
9 • 故障相的三相电压 第五章 不对称故障的分析计算 f(2) f(0) 2 fc f (1) f (1) f(2) f(0) 2 fb f f (1) f(2) f(0) 0 U aU a U U U a U aU U U a U U U 如果忽略电阻，设负序等值电抗等于正序等值电抗，则 0 0 0 0 0 1 1 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 2 2 0 0 2 1 2 0 2 2 1 ) ) ) ( ) ( ) k k U U x x x x U U I x x U U a U aU U a U I x a I x I x fb fa （ ） （ ） （ ） （ ） fa fb f（ ） （ ） （ ） fb fb f（ ） f（ ） f（ ） fa f（ ） （ ） f（ ） （ ） f（ ） （ ） j( j(2 j( j j j 0 0 fc fc 0 fa 0 2 1 k k U U U k0 x（0） x（1）
西安交通大学发第五章不对称故障的分析计算TRXIANJIAOTONG UNIVERSITY·非故障相电压变化规律当k1，故障后非故障相电压升高,×（0)= 最严重U =U ts/0l -U a/0 = V3U s/0] L- 300U, =Ue0L-U a/0 = V3U e/02300Urc(kg=1)hat heUhr(homoo)Urlol102Ck(kg=0)jink!UeaUnafo!Ulanisx1)iruo)Uraa)ins2)itUal0oUm(kg=0)inDmdUm(kg00)Umt0lUm(kg=1)10(b)(c)(a)
10 • 非故障相电压变化规律 第五章 不对称故障的分析计算 当 k0 1 ，非故障相电压降低。 k0 0 时非故障相电压最小 3 0 2 3 3 0 2 3 2 1 Ufb Ufb 0 Ufa 0 Ufb 0 Ufc Ufc 0 ； 当 k0 1 ， U fb U fb 0 ， U fc U fc 0 ，故障后非故障相电压不变 当 k0 1 ，故障后非故障相电压升高， x（0） 最严重 3 30 3 30 fc fc 0 fa 0 fc 0 fb fb 0 fa 0 fb 0 U U U U U U U U