电力系统不对称故障的分析计算

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⑶ 复合网:如图8-9所示。 ⑷ 由复合网求序分量:

Ia1?Z1????Ea1?Z?Z0??2?Z2??Z0?Z0?

Z2??Z0?Z2?Z2??Z0????Ea1∑

·

→ Z1∑ Ia1·Z2∑ Ia2Z0∑ Ia2??Ia1Ia0??Ia1??·??Ia0·Ua1?Ua2?Ua0?Ia1Z2??Z0?

Z2??Z0?图8-9 两相接地短路复合网

在求解各种不对称短路的正序分量电流时,可用通式表示:

Ik1??n??E1??n? Z1??Z???n?对不同的短路类型,Z?的值不同,如下表:

短路类型k(n) Ik1??n? 金属性短路Z? ?n?经Zk短路Z? ?n?三相短路k(3) Ik1???3?E1?Z1??? 0 0 两相短路k(2) E1??2?Ik1?Z1??Z2??? Z2? Z2??Zk 单相接地短路k(1) Ik1???1?Z1?E1??Z2??Z0?? Z2??Z0? Z2??Z0??3Zk 两相接地短路k(1.1) Ik1??1?1??E1?Z1??Z2?//Z0? Z2?//Z0? Z2?//?Z0??3Zk? 在上述三种不对称短路的分析和计算中,还有一个共同的问题—基准相的选择。以上均是以a相为基准相进行分析和计算,如果同一类型的故障不发生在上述的那些假定相别上,那就不一定选a相为基准相。一般在简单不对称故障计算中,大都选择故障时三相当中的特殊相作为基准相。所谓特殊相,是指故障处与另两相情况不同的那一相。如果故障只涉及一相,则故障相就是特殊相;如果故障涉及到两相,非故障相才是特殊相。

如果所选择的基准相不是a相,当采用对称分量法进行相、序分量变换时,需注意,若序分量的次序仍为120,则可照样使用矩阵s和s -1,但相分量的次序应是基准相排在第一位。如b相为基准相时,相分量的次序是b→c→a(如Ibca=sI120);如c相为基准相时,相分量的次序是c→a→b(如Icab=sI120)。

【例8—2】 已知某系统接线如图例8-2a图所示,各元件电抗均已知,当k点发生bc两相接地短路时,求短路点各序电流、电压及各相电流、电压,并绘出短路点的电流、电压相量图。

G1T1G2k T2 115kV l ~ ~ 10.5kV 10.5kV 50MW x25MW 1=x2=0.4Ω/km 31.5MVA cos?=0.85 60MVA cos?=0.85 x0=2x1 10.5/121kV 10.5/121kV Xd 〞Xd 〞 =0.125 =0.125 l=50km Uk%=10.5 X2=0.16 Uk%=10.5 X2=0.16

··EE1 〞 =j1 2 〞 =j1 例8-2a 图

解 1) 计算各元件电抗(取SB?100MVA UB?Uav) 发电机G1:

X1???%SBXd100??0.125??0.25100SN50X2?X2%SB100??0.16??0.32 100SN50发电机G2:

X1???%SBXd100??0.125??0.5100SN25X2?X2%SB100??0.16??0.64 100SN25变压器T1:X1?X2?X0?Uk%SB10.5100????0.175 100SN10060变压器T2:X1?X2?X0?线路l:

Uk%SB10.5100????0.333 100SN10031.5X1?X2?x1lSB100?0.4?50??0.1522UB115X0?2X1?2?0.15?0.30

2) 以a相为基准相作出各序网络图,求出等值电抗X1?、X2?、X0?

·=j1↑E G1j0.25 j0.175 j0.15 ·↑U a1j0.333 j0.5 ·↑ EG2=j1

例8-2b 图

j0.32 j0.175 j0.15 ↑ Ua2·j0.333 j0.64 例8-2c 图

j0.175 j0.30 ·↑ Ua0j0.333 例8-2d 图

?Ea??X1?j1?j?0.333?0.5??j1?j?0.25?0.175?0.15??j1j?0.25?0.175?0.15?0.333?0.50?

?j?0.25?0.175?0.15?//j?0.333?0.50??j0.289

X2??j?0.32?0.175?0.15?//j?0.33?0.64??j0.388 X0??j?0.175?0.3?//j0.333?j0.196

3) 边界条件

原始边界条件:Ia?0 Ub?Uc?0 由对称分量法得出新的边界条件:

???Ea1∑=1

→ Xa1∑=0.289 Ia1·Xa2∑=0.388 Ia2Ia?Ia1?Ia2?Ia0?0 Ua1?Ua2?Ua0???????·1??Ua 3Xa0∑=0.196 Ia0·4) 据边界条件绘出复合网如图例8-2e所示: 5 )由复合网求各序的电流和电压

?例8-2e 图

Ia1?jX1????j1Ea???2.385

jX2??jX0?j0.388?j0.196j0.289??j0.338?j0.196jX2??jX1?X0?0.196??2.385???0.80

X2??X0?0.388?0.196Ia2??Ia1Ia0??Ia1??X2?0.388??2.385???1.585

X2??X0?0.388?0.196??Ua1?Ua2?Ua0?Ia16) 求各相电流和电压

??jX2??jX0?j0.388?j0.196?2.385??j0.311

jX2??jX0?j0.388?j0.196Ia?Ia1?Ia2?Ia0?2.385?0.800?1.585?0Ib?a2Ia1?aIa2?Ia0?2.385?240????0.80??120????1.585???2.378?j2.758?3.642??130.77?Ic?aIa1?aIa2?Ia0?2.385?120????0.80??240??(?1.585)2????????????

??2.378?j2.758?3.642?130.77?Ua?Ua1?Ua2?Ua0?3Ua1?3?j0.311?j0.933Ub?aUa1?aUa2?Ua0?0.311?90??240??0.311?90??120??0.311?90??0 Uc?aUa1?a2Ua2?Ua0?0.311?90??120??0.311?90??240??0.311?90??07) 电流电压相量图如图8-2f所示:

IC

?????2????????·II·a0

UaIc1

··

I·a2·I

c2

Ib2

·

Ia1

·

· a2 U a 0) Ua1( U···0 Ub=Uc=0I·b

··Ib1

·例8-2 f 图

Uc1Ub1

·

?【例8—3】 如例8-3图所示的某三相系统中k点发生单相接地故障,已知Ea1??j1,

Z1??j0.4,Z2??j0.5,Z0??j0.25,Zk?0.35。求a相经过渡阻抗Zk接地短路时短路

点的各相电流、电压。

解 单相接地时复合网为串联型,于是可知

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