电 力 系 统第9章 输电系统不对称故障的分析计算.pptVIP

* 表9.5 　根据正序等效定则可以得出以下结论：对于简单不对称短路电流的计算，可先求出系统对短路点的负序和零序组合电抗，再由短路类型组成对应的附加电抗XΔ (n)，将附加电抗接入短路点，然后像计算三相短路一样计算出短路点的正序电流。 * 例9.2 　解 　选取基准功率SB=100 MVA和基准电压UB=Uav①计算各元件参数标幺值。计算出各元件各序电抗的标幺值，并将计算结果标于各序网络图中，如图9.30（b），（c），（d）所示。 * ②制订各序等值电路，且计算各序组合电抗。制订出各序网络如图9.30（b），（c），（d）所示，由各序网络计算出各序组合电抗为： 图9.30 　例9.2的电力系统 接线图及各序网络 (a)系统接线图;(b)正序网络; (c)负序网络;(d)零序网络 　 　 * ③计算各种不对称短路时的短路电流。单相接地短路基准电流为：两相短路 * （3）自耦变压器的零序阻抗及等值电路由于两个自耦绕组共用一个中性点和接地线，因此，我们不能直接由等值电路中已折算的电流值求出中性点的入地电流。其中性点的入地电流，应等于两个自耦绕组零序电流有名值之差的3倍，如图9.12(a)所示，即I·n=3(I·Ⅰ0－I·Ⅱ0)。 图9.12 　中性点直接接地的自耦变压器及其零序等值电路 * 如图9.13（a）所示，当自耦变压器中性点经电抗Xn接地时，中性点电位则不像普通变压器那样只受一个绕组的零序电流影响，而是要受两个绕组的零序电流影响。因此，中性点接地电抗对零序等值电路及其参数的影响与普通变压器不同。在零序等值电路中，包括三角形侧在内的各侧等值电抗，均含有与中性点接地电抗有关的附加项，如图9.13（b）所示。其中，各绕组等值电抗为： * 图9.13 　中性点经电抗接地的自耦变压器及其零序等值电路与普通变压器一样，自耦变压器中性点的实际电压也不能从等值电路中求得，须先求出两个自耦绕组零序电流的实际有名值才能求得中性点的电压，即自耦变压器中性点的实际电压为 * 9.2.4 　输电线路的零序阻抗输电线路分为架空线路和电缆两种，它们是静止元件，其正序和负序电抗完全相同。但是当零序电流流过输电线时，各相导线间的电磁关系与正（负）序时不同。此时，导线所呈现的零序电抗与其正（负）序电抗有很大差异。因此，要计算输电线的零序电抗，必须根据零序电流和零序磁通的特点来进行分析。当输电线路中流过正（负）序电流时，三相导线互为回路，三相电流之和为零。但当零序电流流过输电线路时，因三相零序电流大小相等、相位相同、三相零序电流之和不为零，因而零序电流必须借助大地、接地避雷线或电缆铅（铝）保护层才能形成回路。于是，回路的情况不同，呈现出的零序阻抗也就不一样。 * 在一般工程计算中，通常采用J.R.卡尔逊提出的近似考虑大地影响的方法，即假定大地表面为理想平面且地下具有均匀的导电率；线路由平行于地面的圆导线构成；忽略大地中垂直于导线轴线的电场强度分量；忽略大地中沿导线方向的位移电流。在此假定下，由“导线—大地”所构成的交流电路可以用J.R.卡尔逊线路来模拟。J.R.卡尔逊比较精确地分析了这种“导线—大地”回路的阻抗。分析结果表明，这种回路中的大地可以用一根虚拟导线gg′来代替。该虚拟导线位于架空线下方，与架空线之间的距离Dag是大地电阻率ρ的函数，适当选择Dag值可使这种线路的计算所得与试验测得的电感值相等。根据J.R.卡尔逊的推导，得出“导线—大地”回路单位长度的自阻抗为： * 以及两个“导线—大地”回路间单位长度的互阻抗（Ω/km）式中 　Ra——导线电阻，Ω/km； 　 　 Rg——大地电阻，根据卡尔逊的推导，在f=50 Hz时，Rg=0.05 Ω/km； 　 　 r——导线的实际半径，mm或cm； 　 　 Dg——等值深度，在一般计算中可取Dg=1 000 m； 　 　 Dm——互几何均距，Dm=3DabDacDbc，单位与r或Dg相同。三相架空输电线可看成是由3个“导线—大地”回路所组成的组合导线，应用式（9.12）可得单回路三相架空线路的零序阻抗（Ω/km）为 * 式中，Ds=3r′D2m，称为组合导线的等值半径或称几何平均半径。其中，对于非铁磁材料的单股导线，r′=0.779r；对于多层多股的钢芯铝绞线，常取r′=0.81r。如图9.14所示，当线路装有架空地线时，部分零序电流将通过架空地线构成回路。  图9.14 　有架空地线时零序电