8.电力系统不对称故障的分析和计算
2022-05-19 09:12:23 1 举报AI智能生成
8.电力系统不对称故障的分析和计算
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大纲/内容
基本概念
简单故障是指电力系统的某一处发生一种故障的情况。
简单不对称故障包括单相接地短路、两相短路、两项接地短路、单相断开和两相断开
当发生简单不对称故障时，只有故障点出现系统结构的不对称，而其他部分三相仍旧是对称的。
简单不对称短路的分析和计算
概念
已知电力系统及其不对称故障点的位置点，就可以求出电力系统的各序等值网络，使用网络花间，可以做出各序等值网络的二端口网络，应用对称分量法，写出各序故障点的电压平衡方程
单相（a相）接地短路
此处有大量求解过程P179
故障现象
K0=X0∑/X1∑
K0<1 ：非故障相电压较正常时有些降低；
K0=1 : 故障后非故障相电压不变
K0>1 : 非故障点徐昂电压较正常时升高。最严重的情况为X0∑=∞，当中性点不接地系统发生单相和接地短路时，中性点电位升至相电压，而非故障相电压升至线电压。
两相（b相和c相）短路接地
此处有大量求解过程P181
故障现象
K0=X0∑/X2∑
K0=0 ： Va=0
K0=1 ： Va=Ea∑
Ko=∞ ： Va=1.5Ea∑ ： 即中性点不接地系统，非故障相电压升高最多，未正常电压的1.5倍，但仍小于单相接地时电压的升高。
简单不对称短路时非故障处电压和电流计算
计算各序网中任意处的各序电流和各序电压
对于正序网络，根据叠加原理可将其分解成正常情况和故障分量两部分，正常情况的网络支路电流是负荷电流；而故障分量部分的电源电势等于零，网络中只有节点电流If1，有它可求得各节点电压和电流的分布。
(1)越靠近电源，正序电压越高；越靠近短路点，正序电压越低。三相短路时，短路点电压为零，系统其它各点电压降低最严重；；两相短路接地时，正序电压降低的数值仅次于三相短路；单相接地时，正序电压降低最小。
（2）越靠近短路点，负序和零序典雅的有效值越高；越远离短路点，负序和零序电压数值就越底，在发电机中性点上负序电压为零。
对称分量经变压器后的相位变换
电压、电流序分量经变压器后，可能要发生相位移动，这取决于变压器绕组的连接组别。
Yyn连接
如果待求电流或电压与短路点直接的变压器均为Yyn连接，YN（yn）表示中性点接地，则从各序网求得的正负荷零序电流或电压，不必移动相位，就是所求的各序电流和电压。直接应用这些分量即可合成实际各相电流和电压。
Yd连接
如果待求处与短路点之间的变压器为Yd连接，由序网求得的序分量要移动一定的相位才是实际各序分量。对于正序分量，三角形侧电压相位较星形侧超前30°，对负序分量则落后30°。对于Y-△的其他不同连接方式Ydk（k为正序时三角形侧电压向量作为短时针所代表的钟点数，k为1,3,5,7,9,11）。零序电流不可能经Yd接法的变压器流出，所以不存在移相位的问题。
不对称短路时非故障处的电压和电流计算
求取支路电流的方法是将短路点各序电流按各序网络的结构和参数分别计算到各序网络的各支路中去。各序网络中某一节点的各序电压，等于短路点的各序电压加上该点的短路点的一段电路上相应的序电流产生的序电压降。
最后，用对称分量法，将某一支路各序电流合成该支路三相电流；将某一节点各序电压合成该节点三相电压。
非全相运行的分析和计算
基本概念
以上所介绍的故障通常称为横向故障，它是指网络的节点k（也就是短路点f）处出现了相与相之间或相与地之间的不正常接通情况。不对称故障的另一类型是纵向故障，它是指网络中的两个相邻节点看k和k‘（非零电位节点）之间出现不正常断开或三相阻抗不相等的情况，也称为非全相运行。
造成非全相运行的原因很多，例如某一线路单相接地短路后故障相开关跳闸；导致一相或两相断线，分相检修线路或开关设备及开关合闸过程中三相触头不同时接通等。
一相（a相）断线
此处有中量求解过程
二相（b、c相）断线
此处有中量求解过程
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