第8章序参数20110710ok



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1、2022年5月31日11时39分 1Power System Analysis2022年5月31日11时39分 21.序的概念: 在三相对称系统中,可用分析一相的方法计算电路,当系统发生不对称短路时,由于三相参数的不对称,则就不能用分析单相法来计算了。所以必须寻求新的方法计算三相不对称电路。对于三相对称系统根据相序不同,可分为三类:以电势为例:所谓的序,也称相序,是指三相系统中的各量的相位顺序关系。2022年5月31日11时39分 3Ea0Eb0Ec0特点:(以A相为基础)正序:负序:Ea1120120Eb1Ec1;120,120111a1cbbEEEE超前超前三相相量值相等,且c12b1a1
2、2402120aea ,eaEaEE则定义算子:特点: 相序与正序相反;c222a2EaEaEb零序:特点: 三相相量相位相同,大小相等;c00a0EEEbEa2120120Ec2Eb22022年5月31日11时39分 4例对称分量法的原理:任何一个不对称的三相量系统(电流、电压),总可以唯一分解为三组对称的三相量系统(电流、电压),对每一组分解出来的三相对称系统,可按照对称的三相电路进行分析和计算。2.对称分量法: EcEaEbEa1Eb1Ec1Ea2Eb2Ec2Ea0Eb0Ec0+ + +分解合成返回2022年5月31日11时39分 500022221211cbacbacbaEEEEaEa
3、EEaEaE 以a相为基准:可见,只要知道了 ,则其它相各序量也就知道了。Ea1、Ea2、Ea0 各序量叠加应等于原不对称系统(以a相为基准):02210210212021021aaaccccaaabbbbaaaaEEaEaEEEEEEaEaEEEEEEEE2022年5月31日11时39分 6矩阵表示:0211212111aaacbaEEEaaaaEEE即原不对称各相量可用a相三序量表示,如果a相三序量知道,原系统三相量也就知道了。对上式求逆:cbaaaaEEEaaaaEEE1111131220212022年5月31日11时39分 7可见,任何一组三相不对称相量,可唯一分解为三组对称的三相量。
4、 注意:.对称分量法是应用叠加原理,只有电路参数是线性且三相对称时,才能应用于对称分量法,并且分解的各序量是相互独立的;.若三相电路参数不对称,分解出的各序量不是相互独立的,而且这时应用对称分量法计算复杂;.上式所有的关系同样适用于电流、电压关系。2022年5月31日11时39分 8例如某系统发生单相接地短路:f(1)等值电路图: 从故障点看系统,系统三相参数是对称且线性,仅仅故障点不对称,可用对称分量法;系统看系统EaUaEbEcZGabcZGZGZTZTZT2022年5月31日11时39分 9 故障点电压不对称,可看成在故障点加了一组不对称的电压源;系统故障点看故障点其中, , ,UaUb
5、Uc同于故障后电压;是不对称的;UaEbEcZGabcZGZGZTZTZTEbEaEcabcUcUbUazTzT=0zTZGZGZG2022年5月31日11时39分 10根据对称分量法, , , 可分解为三组独立的三相对称系统。即:UaUbUc一组对称的正序分量一组对称的负序分量一组对称的零序分量UaUbUc由线性网络的叠加原理:EbEaEcabcUa0zTzTzT=0Uc1Ub1Ua1Ua2Ub2Uc2Uc0Ub0zGzGzG2022年5月31日11时39分 11一个不对称的三相系统分解成了三组对称的三相系统零序网络正序网络负序网络下面分别讨论各序网络;2022年5月31日11时39分 12
6、(a)正序网络: 电源电势 , , 是对称的正序量, 它应出现在正序网络中-有源网络;EaEbEc 正序网络中,三相参数及各运行量是对称的,可用分析一相法求解电路; 网络中流动的电流及节点电压也是正序的;2022年5月31日11时39分 13 网络中元件对正序量表现出的阻抗称为正序阻抗;显然正序阻抗同于系统正常时参数;下标1表示正序阻抗,其它量类同; 地;,三相电流不流经大三相电流01c1b1aIII 以a相分析:做单相等值电路:Ia1zT1Ua1zG1EaIa1Ua1z1Ea正序网络z1正序阻抗2022年5月31日11时39分 14(b)负序网络: 发电机负序电势为0。从故障点看,负序网络为
7、无源网络; 三相对称网络,可分析一相法求解网络; 只有故障点负序电势起作用,各支路电流、电压也为负序,网络表现的阻抗为负序阻抗; 地;,三相电流不流经大三相电流0c2b2a2III2022年5月31日11时39分 15 以a相分析:做单相等值电路图:Ia2zT2Ua2zG2Ia2Ua2z2负序网络z2负序阻抗 注:元件的电阻总是相同的,对于电抗来说,一般静止元件的负序电抗等于其正序电抗;有相对运动的元件,其正、负序电抗不相等;以下标2表示负序电抗;2022年5月31日11时39分 163Ia0(c)零序网络:abczT0zT0zT0Uc0Ub0Ua0zG0zG0zG0Ic0Ia0Ib0 发电机
8、无零序电势。从故障点看,零序网络也为无源网络; 三相对称网络,可分析一相法求解网络; 只有故障点零序电势起作用,各支路电流、电压也为零序,网络表现的阻抗为零序阻抗; ;为通路,且大地电流为须通过中性点,以大地,零序电流必,三相电流合成不为零三相电流a0a0c0b0a033IIIII3Ia02022年5月31日11时39分 17 以a相分析:做单相等值电路图:abczT0zT0zT0Uc0Ub0Ua0zG0zG0zG0Ic0Ia0Ib03Ia0Ia0zT0Ua0zG0Ia0Ua0z0负零网络z0零序阻抗 注:元件的零序电抗一般不同于正、负序电抗;它与元件的内部结构有关,如果元件与大地无通路,零序
9、电流为零;零序电抗无穷大。2022年5月31日11时39分 18UMaIafUMa1UMa2UMa0=+UMbUMcUMb1UMc1UMb2UMc2UMb0UMc0说明: 任一点的故障量应是三个序量的叠加(电流、电压等);例如:021021021McMcMcMcMbMbMbMbMaMaMaMaUUUUUUUUUUUU2022年5月31日11时39分 19UMaIafUMa1UMa2UMa0=+UMbUMcUMb1UMc1UMb2UMc2UMb0UMc0又例如:故障相短路电流:021aaaafIIII2022年5月31日11时39分 20Ia1Ua1z1EaIa2Ua2z2Ia0Ua0z0单相等
10、值电路图单相等值电路图单相等值电路图单相等值电路图单相等值电路图单相等值电路图 根据各序网络图,可求的序电压方程:00022211100ZIUZIUZIUEaaaaaaa注:.从方程中看,三个方程,六个未知数; .求解方程还必须知道元件的各序阻抗;2022年5月31日11时39分 21通过上分析可见,不同序量通过元件时,所表现的电抗不同,因而,当流入不同的电流时,有不同的序电抗,也有不同的等值电路图。实际上是由于元件的结构不同造成的。下面分别讨论。一、同步发电机各序参数:实际计算中一般忽略定子绕组电阻; 正序电抗:正序电流作用下的参数,即正常运行时参数;稳态参数:xd,xq;2022年5月31
11、日11时39分 22定义:发电机端点负序电压基频分量与流入定子绕组负序电流基频分量的比值;,暂态参数:qddxxx 负序电抗:求解比较复杂,与发电机转子的对称性有关,与短路类型也有关系。当发电机与故障点较远时,转子的不对称性影响较小,可以近似认为:22qdxxx 实用计算中,通常取此值; 零序电抗:2022年5月31日11时39分 23dxx )16. 015. 0(0定义:机端零序电压基频分量与流入定子绕组零序电流基频分量的比值 。此时零序电流产生漏磁通,因而,表现出电抗较小。一般取:注:中性点不接地时,发电机零序电抗:xd=;U0Ic0Ia0Ib02022年5月31日11时39分 24二、