电力系统不对称故障的分析计算VIP免费

v1.0可编辑可修改1第八章电力系统不对称故障的分析计算主要内容提示：电力系统中发生的故障分为两类：短路和断路故障。短路故障包括：单相接地短路、两相短路、三相短路和两相接地短路；断路故障包括：一相断线和两相断线。除三相短路外，均属于不对称故障，系统中发生不对称故障时，网络中将出现三相不对称的电压和电流，三相电路变成不对称电路。直接解这种不对称电路相当复杂，这里引用120对称分量法，把不对称的三相电路转换成对称的电路，使解决电力系统中各种不对称故障的计算问题较为方便。本章主要内容包括：对称分量法，电力系统中主要元件的各序参数及各种不对称故障的分析与计算。§8—1对称分量法及其应用利用120对称分量法可将一组不对称的三相量分解为三组对称的三序分量（正序分量、负序分量、零序分量）之和。设cbaFFF???为三相系统中任意一组不对称的三相量、可分解为三组对称的三序分量如下：021021021ccccbbbbaaaaFFFFFFFFFFFF????????????三组序分量如图8-1所示。图8-1三序分量F·零序F·F·120°120°120°正序F·F·F·ω120°120°120°负序F·F·F·ωv1.0可编辑可修改2正序分量：1aF?、1bF?、1cF?三相的正序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系统正常对称运行方式下的相序相同，达到最大值的顺序a→b→c，在电机内部产生正转磁场，这就是正序分量。此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：111cbaFFF???=0。负序分量：2aF?、2bF?、2cF?三相的负序分量大小相等，彼此相位互差120°，与系统正常对称运行方式下的相序相反，达到最大值的顺序a→c→b，在电机内部产生反转磁场，这就是负序分量。此负序分量为一平衡的三相系统，因此有：222cbaFFF???=0。零序分量：0aF?、0bF?、0cF?三相的零序分量大小相等，相位相同，三相的零序分量同时达到最大值，在电机内部产生漏磁，其合成磁场为零。这就是零序分量。如果以a相为基准相，各序分量有如下关系：0001002212222211211211acabaabcabaabcabaFFFFFFaFaFFaFFFaFaFFaFF?????????????????零序分量负序分量正序分量其中2321120jeaj23212402jeaj012aa12aa13a于是有：????????????02210212021aaacaaabaaaaFFaaFFFFaFaFFFFF??????0212211111aaacbaFFFaaaaFFF缩写：FabcsF120v1.0可编辑可修改3s1111122aaaas1111131221aaaas为对称分量法的变换矩阵，s-1为对称分量的逆变换矩阵。于是有F120s-1Fabc展开式为：??????cbaaaaFFFaaaaFFF111113122021把对称分量法用于电力系统中，abc和120两种坐标系的互化，电压和电流的变换为：IabcsI120I120s-1IabcUabcsU120U120s-1Uabc电力系统正常运行时，三相电路的参数相同，只有正序分量。当电力系统发生不对称故障时，三相电路的条件受到破坏，三相对称电路变成不对称电路。但是，除了故障点出现不对称外，电力系统的其余部分仍旧是对称的。可见，故障点的不对称是使原来三相对称电路就为不对称的关键，因此，在计算不对称故障时必须抓住这个关键，设法在一定条件下，把故障点的不对称转化为对称，此时，可用对称分量法，将实际的故障系统变成三个互相独立的序分量系统，而每个序分量系统本身又是三相对称的，从而就可以用单相电路进行计算了。如图8-2所示的简单系统发生单相接地短路故障。应用对称分量法，可绘出三序网图（三序等值电路图），如图8-3所示为最简化的三序网图，三序网的参数可分为正图8-3简化三序网图零序k（0）Z0∑Ia0·Ua0·↑正序k（1）Ia1·Z1∑E·Ua1·负序k（2）Z2∑Ia2·Ua2·T～图8-2简单系统单相接地故障图k（1）Gv1.0可编辑可修改4序、负序、零序参数。图中1Z、2Z、0Z分别为正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗。列出电压方程：???????0002221111aaaaaaaUZIUZIUZIE电力系统的三序网指正序网、负序网、和零序网。在正序网中，正序电动势就是发电机电动势，流过正序电流的全部元件的阻抗均用正序阻抗表示，短路点的电压为该点的正序电压。在负序网中，没有电源电动势，流过负序电流的全部元件其阻抗均用负序阻抗表示，短路点的电压为该点的负序电压。在零序网中，也没有电源电动势，仅有零序电流能够流通的那些元件的零序阻抗，短路点的电压为该点的零序电压。正...