第八章 电力系统不对称短路分析与计算
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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c b a F F F ∙∙∙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:()()()()()()()()()021021021c c c c b b b b a a a a F F F F F F F F F F F F ∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙∙++=++=++= 三组序分量如图8-1所示。
正序分量: ()1a F ∙、()1b F ∙、()1c F ∙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:()()()111c b a F F F ∙∙∙++=0。
负序分量:()2a F ∙、()2b F ∙、()2c F ∙三相的负序分量大小相等,彼此相位互差120°,与系图 8-1 三序分量Fc(0) ·零序F b(0) ·F a(0) ·120°120° 120° 正序F b(1)·F a(1)·F c(1) ·ω120°120°120°负序 F a(2)·F c(2)·F b(2)·ω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。
不对称短路的分析和计算不对称短路是指电路中的短路现象不对称地分布在电路中的其中一侧。
简单来说,不对称短路是指电路中其中一侧的短路现象比另一侧更为严重,或者在电路中其中一侧出现了短路而另一侧没有出现短路的情况。
这种情况会导致电压和电流在电路中的分布不平衡,可能会破坏电路元器件,甚至引起火灾事故。
因此,对不对称短路进行分析和计算是非常重要的。
1.电路拓扑分析:首先,对电路的拓扑结构进行研究,分析电路中各个元器件的连接方式和途径,确定电路的供电路径和负载分布,找出可能导致不对称短路的因素。
2.元器件参数分析:对电路中的元器件进行参数分析,包括电阻、电容、电感等参数。
如果在电路中存在不对称短路现象,可能是一些元器件的参数偏离正常范围,导致该侧电流增加,从而引发不对称短路。
3.测试测量:通过使用合适的测试工具和仪器对不对称短路的存在与程度进行测试和测量。
常用的测试仪器包括数字万用表、示波器、短路测试仪等。
通过测试测量可以准确地了解不对称短路的情况,有助于后续的计算和处理。
1.电流计算:根据电路的拓扑结构和元器件参数,计算各个分支电路中的电流大小。
通过电路中的欧姆定律和基尔霍夫定律等电路定律,可以求解各个分支电路的电流。
2.电压计算:根据电路中的电源电压和各个分支电路的电流,计算各个节点处的电压大小。
通过电路中的基尔霍夫定律和电压分压定律等电路定律,可以求解各个节点处的电压。
3.规范检查:对计算得到的电流和电压进行规范检查。
根据电路的设计和规范要求,检查计算结果是否符合规范,包括各个元器件的额定电流、电压、功率等。
4.不对称短路分析:对计算得到的电流和电压进行分析,确定是否存在不对称短路现象。
如果其中一侧的电流明显偏高,而另一侧的电流较小或接近零,可能存在不对称短路。
5.故障诊断:根据不对称短路的分析结果,进行故障诊断,并采取合适的措施进行处理。
可能的处理方法包括更换元器件、调整电路连接方式、增加保护元器件等。
题目: 电力系统不对称短路计算与分析初始条件:系统接线如下图,线路f处发生金属性B、C相接地短路。
已知各元件参数为:发电机G:SN =60MVA, VN=10.5KV,Xd″=0.2, X2=0.25,E″=11KV;变压器T-1: SN =60MVA, Vs(%)=10.5, KT1=10.5 / 115kV;变压器T-2: SN =60MVA, Vs(%)=10.5, KT2=115 / 10.5kV;线路L:长L=90km, X1=0.4Ω/km, X=3.5X1;负荷LD:SLD =40MVA,X1=1.2, X2=0.35。
要求完成的主要任务:选取基准功率SB=60MVA,基准电压为平均额定电压,要求:(1)制定正、负、零序网,计算网络各元件序参数标幺值。
(2)计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。
(3)计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值。
(4)计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值。
时间安排:熟悉设计任务 5.27收集相关资料 5.28选定设计原理 5.29计算分析及结果分析 5.30 --6.6撰写设计报告 6.7指导教师签名:年月日系主任(或责任教师)签名:年月日目录摘要 (I)1题目分析及解决方案 (1)1.1题目要求分析 (1)1.2解决方案及原理 (1)2分析和计算过程 (5)2.1三序网络建立及序参数标幺值计算 (5)2.2计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网 (6)2.3计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值 (7)2.4计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值 (8)结束语.......................................... 错误!未定义书签。
参考文献........................................ 错误!未定义书签。
本科生课程设计成绩评定表........................ 错误!未定义书签。