发布时间 : 星期一 文章电力系统不对称故障分析与计算更新完毕开始阅读df5a25ae9f3143323968011ca300a6c30c22f1d2
额定电压 平均额定电压 0.22 0.38 3 6 10 35 60 110 220 330 0.23 0.4 3.15 6.3 10.5 37 63 115 230 345 在产品样本中，电力系统中各电气设备如发电机，变压器，，电抗器等所给出的标幺值，都是以其本身额定值为基准的标幺值或百分值。由于各电气设备的额定值往往不尽相同，基准值不同的标幺值是不能直接进行运算的，因此，必须把不同基准值的标幺值换算成统一基准值的标幺值。 1.2.2 电力系统各原件电抗标幺值的计算 （1）发电机电抗标幺值：
（1-4）
----已设定的基准容量（基准功率），MV.A ； -----发电机额定容量。 （2）负载电抗标幺值：
（1-5） ----原件所在网络的电压标幺值； ----负载容量标幺值； ----负载无功率标幺值 （3） 变压器电抗标幺值：
（1-6）
在变压器中电抗，即忽略，因此在变压器中阻抗主要是指电抗，由变压器电抗有名值推出变压器电抗标幺值为：
（1-7）
式中 -----变压器阻抗百分数； -----基准容量，MV.A; ------变压器铭牌参数给定额定容量,MV.A; -----基准电压取平均电压。 4 线路电抗标幺值：
（1--8）
式中： --线路单位长度电抗；L---线路单位长度，KM。--基准容量.MV.A --线路额定平均电压。基准电压输电线路的等值电路有四个参数，一般电抗故。由于不做特殊说明，故电导.电纳一般不计，故而只求电抗标幺值。
2. 对称分量法在不对称短路计算中的应用 2.1不对称三相量的分解
人们在长期的实践中发现，在三相电路中，任意一组不对称的三相相量（电压或电流），可以分解为三组三相对称的相量分量，式（2-1）。在线性电路中，可以用叠加原理对这三组对称分量按照三相电路去解，然后将其结果叠加起来。就是不对称三相电路的解答，这个方法就叫做对称分量法。
设，，为三相系统中任意一组不对称的三相量，可以分解为三组对称的三序分量如下：
（2-1）
三相序分量如图2-1所示：
正序分量 负序分量 零序分量
图2-1 三序分量
正序分量：三相的正序分量大小相等，彼此相位相差，与系统正常对称运行对称运行方式下的相序相同，达到最大值，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：
负序分量：三相的负序分量大小相等，彼此相位相差，与系统正常对称运行对称运行方式下的相序相反，达到最大值，在电机内部产生反转磁场，这就是正序分量。此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：
零序分量：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： 正序分量： 负序分量： 零序分量： 其中： ；
；
于是有：
（2-2）
（2-3）
则有： 其逆关系式为：
?Fa?(1)??1a???1?2F?1a?a(2)?3??Fa?(0)??11???a2??Fa?????a??Fb?? （2-4） ?Fc??1???? 这样根据式（2-3）可以把三组三相对称向量合成三个不对称向量，而根据式（2-4）可以把三个不对称向量分解成三组对称量。
2.2 对称分量法在不对称短路计算中的应用
电力系统的正常运行一般是对称的，它的三相电路的参数相同，各相的电流，电压对称，这就是说只有正序分量存在。当电力系统的某一点发生不对称故障时，三相电路的对称条件受到破坏，三相对称电路就成为不对称的了。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，从而就可以用进行电路计算了。
图2-2 简单系统单相接地故障图
如图2-2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2-3所示为最简化的三序网图，三序网的参数可分为正序，负序，零序。图中分为正序阻抗，负序阻抗，零序阻抗。
图2-3简化三序网图
列出电压方程：
（2-5）
由此可见，应用对称分量法进行不对称故障计算时，其关键问题是先求出各序网络
的等效电抗（即要求出系统中各主要原件（发电机，变压器，线路等）的各序电抗值），然后根据短路的类型，边界条件，把正，负，零序网连接成串，并联的形式，从而可求出电流，电压的各序分量，再应用对称分量法进而可求出各相电流和电压等.
3 简单不对称短路的分析与计算（解析法）
电力系统发生不对称故障时，无论是单相接地短路，还是两相短路，两相短路接地，只是短路点的电压，电流出现不对称，利用对称分量法将不对称的电流电压分解为三组对称的序分量，由于每一序系统中三相对称，则在选好一相为基准后，每一序只需要计算一相即可，用对称分量法计算电力系统的不对称故障。其大概步骤如下：
（1）计算电力系统各个 原件的序阻抗； （2）制定电力系统的各序网络； （3）由各序网络和故障列出对应方程；
（4）从联立方程组解出故障点电流和电压的各序分量，将相对应的各序分量相加，以求得故障点的各相电流和电压；
（5）计算各序电流和各序电压在网络中的分布，进而求得各指定支路的各相电流
和指定节点的各相电压。【4】
3.1单相（a相）接地短路
单相接地短路时的系统接线图如图3-1所示，故障处的三相的边界条件：
图3-1 单相接地短路时的等值接线图
用对称分量表示为：
（3-1）
即有：
（3-2）
根据单相接地短路时的边界条件（式3-1，式3-2）连接复合网，如图3-2所示。由复合网图可以写出各序分量：
图3-2单相接地短路时的复合序网
E??? ?Ia?0Z1?Z2?Z0?????Ia1?Ia2
（3-3）
于是可以用对称分量法得到短路点的各相电流电压：