1、第四章对称分量法及电力系统元件各序参数、等值电路 第一节对称分量法 n一、定义n、任一组三相同频相量可分解为三组对称分量n关系式：)(CBAF零序）（负序）（正序CBAFCBAFCBAF021)(）（）（）（）（）（）（）（）（）（021021021CCCCBBBBAAAAFFFFFFFFFFFF第一节对称分量法10AAFFF（）A（2）（）以，为 参 考00120224013221322jjaejaej 21(1)(1)(1)22(2)(2)(2)0000,BACABACABACAFa FFaFFaFFa FFFFF（）（）（）（）（）（）正 序负 序零 序，第一节对称分量法n因此有：)(3
2、1)(31)31)0(2)2(2)1(CBAACBAACBAAFFFFFaFaFFFaFaFF（第一节对称分量法n矩阵表达式n）合成变换n简化为：)0()2()1(2211111AAACBAFFFaaaaFFF:pSFPTFSFT F相参数：合成矩阵序分量第一节对称分量法n）分解变换n简化为：n三相对称元件各序分量是独立的 CBAAAAFFFaaaaFFF111113122)0()2()1(：分解矩阵11TFTFPS第一节对称分量法n二、零序电流流通的必要条件n只有当三相电流之和不等于零时才有零序分量n必须经中性点形成回路 n例0I第二节对称分量法在不对称故障中的应用n一、序阻抗n三相静止对称
3、元件：n三相对称：zaazbbzcczabZbczacsccbbaazzzzmacbcabzzzz第二节对称分量法在不对称故障中的应用n支路电压方程：n 缩写为：cbasmmmsmmmscbacccbcabcbbbaacabaacbaIIIzzzzzzzzzIIIzzzzzzzzzUUUpppIzU第二节对称分量法在不对称故障中的应用n 作变换：n得：n 其中：111pppTUT z TT IsssUz ImsmsmspszzzzzzTzTz20000001第二节对称分量法在不对称故障中的应用n以序分量表示的支路电压方程为：n三相对称系统对称分量变换为三个互不耦合的正、负、零序系统(1)(1)
4、(1)(1)(2)(2)(2)(2)(0)(0)(0)(0)0000000000200asmaaasmaaasmaaUzzIzIUzzIzIUzzIzI第二节对称分量法在不对称故障中的应用n二、将不对称故障网分解为对称的各序网n例 故障网)1(f第二节对称分量法在不对称故障中的应用n序网络的生成将故障处的对地电压分解为三相对称电压第二节对称分量法在不对称故障中的应用n三个对称网络的迭加：n）正序n、正序阻抗1Gx1Tx1Lx第二节对称分量法在不对称故障中的应用n）负序n、负序阻抗2Gx2Tx2Lx第二节对称分量法在不对称故障中的应用n）零序n、的零序阻抗0Tx0LxTL第二节对称分量法在不对称
5、故障中的应用n三、求解n）列出序网络基本方程)3()()2()()1()(30000)0(222222)2(111111)1(xI jxxI jUxI jxxxI jUxI jxxxI jUEALTAfAALTGAfAALTGAfAA第二节对称分量法在不对称故障中的应用n、列出补充方程n由边界条件（短路点的条件）（序网的接口）n由)6(00)5(00)4(00)0()2(2)1()0()2()1(2)0()2()1(fAfAfAfCfAfAfAfBfAfAfAfAIIaIaIIIaIaIUUUU)0()2()1(65fAfAfAIII）、（第二节对称分量法在不对称故障中的应用n由边界条件，组成
6、复合序网（将各序网连在一起）)(/021)0()2()1(xxxjEIIIAfAfAfA第三六节电力系统元件的负序和零序n一、同步发电机n稳态运行时的同步电抗，暂态过程n都是正序电抗,dqxx,ddqxxx和第三六节电力系统元件的负序和零序n结论：n不对称短路时，发电机定子出现较大的高次谐波（既有奇次，也有偶次谐波）；n施加负序电流（压），机端不仅仅出现负序电压（流）。第三六节电力系统元件的负序和零序n同步电机的负序电抗 n定义:发电机端点的负序电压基频分量与流入定子绕组的负序电流基频分量的比值)2()2()2(IUx第三六节电力系统元件的负序和零序n根据施加电压、注入电流及不同的短路情况，可
7、有n计及远离机端的短路，因与外部电抗串联，以上三式的结果接近。实用计算中，取)(21)2(qdxxx qdqdxxxxx 2)2(qdxxx )2(2)1()2dqdxxxx第三六节电力系统元件的负序和零序n同步电机的零序电抗 n零序电流只产生漏磁通，由于迭绕线圈，零序漏磁通小于正序漏磁通。dxx)-0.6-15.0()0(第三六节电力系统元件的负序和零序n二、异步电动机 n 突变瞬间的电抗相当于起动电抗。n2s的转差，也相当于快速变化的起动电抗 n绕组为、Y接法，中线电流（零序电流）=0 stIxx1)1(xx)2()0(x第三六节电力系统元件的负序和零序n三、变压器n）变压器的接线方式是影
8、响的主要因素 n短路发生在侧是的必要条件，非侧短路无通路01221xxx、0 x0Y0 x0Y0I0 x第三六节电力系统元件的负序和零序n侧短路时，I侧由、侧接线方式确定 n、侧为Yn侧对侧无影响，等效于开路0Y第三六节电力系统元件的负序和零序n、侧为n n侧经短路，仅在绕组内有电流 第三六节电力系统元件的负序和零序n、侧为n零序网向后延伸，由后续网络确定 0Y0 x第三六节电力系统元件的负序和零序n、等效电路 n两绕组变n、YY/00mx 0 x 第三六节电力系统元件的负序和零序n、/0Y0mx 01IIIxxxx第三六节电力系统元件的负序和零序n、00/YY第三六节电力系统元件的负序和零序
9、n普通三绕组变（两绕组变的结合）n例 n1)与后续网络有关00/YY第三六节电力系统元件的负序和零序第三六节电力系统元件的负序和零序n2）第III绕组中没有零序电流n3）0/YY0IIII IIxxxx0/Y 0IIIIIIIIIIIx xxxxx第三六节电力系统元件的负序和零序n自耦双饶组变n1）中性点直接接地 同于变00/YY第三六节电力系统元件的负序和零序n2）中性点经接地 nZ第三六节电力系统元件的负序和零序0000nnUUZIUUUUUU 0012)3(NOnNnOOnUUUUUUIIZ（）1211221122)()(131NOOnnNNNnNNNNIOOnNNUUUUUUUUUUU
10、UUUUUUUUIIZUU（）（）（）（）第三六节电力系统元件的负序和零序n其中（无时变压器阻抗，一般取为纯电抗 ）OUUZInZ112221122/3 1(1)/31)OONONOOnONONNOONNnNUUUIUZUUIZIUIUUIIUUZZU （）（）（x第三六节电力系统元件的负序和零序n自耦三绕组 n、中性点直接接地n与普通三绕组相同n、中性点经接地n只有两个绕组时的阻抗（向侧归算）00(/)YYnZ)0(nZ第三六节电力系统元件的负序和零序21002021023133)3(3)3()(3)NnnNnnNnnNUxXxIIxUxXxIxUxXxIxU （）（、流 过流 过流 过单个
11、绕组阻抗1112113(1)213()2132NnNNNnNNNnNUxxxxXxUUUxxxxXxUUUxxxxXxU （）（）（）第三六节电力系统元件的负序和零序n四、输电线n、输电线的各序电抗与导线的自感抗（）和互感抗（）的关系),(021xxxSxmx11200000000000200SmSPSsSmxxxZT ZTxxxxxx 第三六节电力系统元件的负序和零序n正序电抗 n负序电抗n 零序电抗 mSxxx1mSxxx2mSxxx20第三六节电力系统元件的负序和零序n、输电线的n无架空地线 有不良导体架空地线 良导地线 n单回 3.5 3.0 2.5 n双回并联 5.5 4.7 3.0
12、 n双回并联线的影响 n通过同向电流互感使加大 0 x0 x第三六节电力系统元件的负序和零序 平行架设双回输电线路的零序阻抗及等值电路I(0)I(0)I(0)I-II(0)II(0)II(0)I-II(0)I(0)II(0)II(0)VZIZIVZIZI I(0)Z II(0)Z I-II(0)Z I(0)I II(0)I II(0)V I(0)V I(0)I-II(0)ZZ II(0)I-II(0)ZZ I-II(0)Z I(0)I II(0)I II(0)V I(0)V I(0)I-II(0)I(0)II(0)I(0)I-II(0)I(0)II(0)I-II(0)I(0)II(0)II(0
13、)I-II(0)II(0)VZIIZZIVZIIZZI平行架设双回输电线路的零序等值平行架设双回输电线路的零序等值电路电路(首端相连首端相连)如果双回线参数完全相同(0)(0)(0)ZZZ I-III(0)II(0)(0)ZZZ平行线路互阻抗的影响，使每一回路的零序等值阻抗增大（助磁）I(0)II(0)=II第三六节电力系统元件的负序和零序平行架设双回输电线路的零序阻抗及等值电路I(0)I(0)I(0)I-II(0)II(0)II(0)I-II(0)I(0)II(0)II(0)=0VZIZIVZIZII(0)I(0)I(0)I-II(0)I-II(0)I(0)II(0)/VZIZZIZI(0)
14、I(0)I(0)I-II(0)II(0)II(0)I-II(0)I(0)II(0)=/VZIZIIZIZ2I(0)I(0)I(0)I-II(0)II(0)/VIZZZ第四节电力系统各序网络的绘制n一、正序网络n就是通常计算对称短路时所用的等值网络，除中性点接地电阻、空载线路以及空载变压器外，均应包括在正序网络中。n二、负序网络 n负序电流能够流通的元件与正序电流相同，但所有电源的负序电势为零第四节电力系统各序网络的绘制n三、零序网络 n 短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，零序电流流通的情况与正（负）序电流流通的情况大不相同。n从短路点开始n故障点加零序电压时的通路n零序网络算例算例正序网
15、络正序网络(1)fV(1)fI 1LjX 2LjX(1)GjX 1E IjX IIjX mjX IjX IIjX G2(1)jX 2E LDZ 4LjX IIIjX IjX IIjX mjX 3LjX IjX IIjX mjX mjX f T-3 G1 T-1 LD I II G2 I II 1nx 2nx T-2 T-4 I III II I II L-1 L-2 L-3 L-4 第四节电力系统各序网络的绘制算例算例正序网络正序网络(1)fV(1)fI 1LjX 2LjX 1(1)GjX 1E T1jX IjX IIjX IIIjX 2E LDZ 4LjX T4jX G2(1)jX eqE(
16、1)ffjX(1)fV(1)fI (1)fV(1)fI 1LjX 2LjX(1)GjX 1E IjX IIjX mjX IjX IIjX G2(1)jX 2E LDZ 4LjX IIIjX IjX IIjX mjX 3LjX IjX IIjX mjX mjX 第四节电力系统各序网络的绘制算例算例负序网络负序网络(2)fV(2)fI 1LjX 2LjX(2)GjX IjX IIjX mjX IjX IIjX G2(2)jX LDZ 4LjX IIIjX IjX IIjX mjX 3LjX IjX IIjX mjX mjX f T-3 G1 T-1 LD I II G2 I II 1nx 2nx
17、T-2 T-4 I III II I II L-1 L-2 L-3 L-4 第四节电力系统各序网络的绘制算例算例负序网络负序网络(2)fV(2)fI 1LjX 2LjX 1(2)GjX T1jX IjX IIjX IIIjX LDZ 4LjX T4jX G2(2)jX (2)ffjX(2)fV(2)fI (2)fV(2)fI 1LjX 2LjX(2)GjX IjX IIjX mjX IjX IIjX G2(2)jX LDZ 4LjX IIIjX IjX IIjX mjX 3LjX IjX IIjX mjX mjX 第四节电力系统各序网络的绘制算例算例零序网络零序网络 T-3 T-1 T-2 L
18、-1 L-2 G-1 G-2(0)fV T-4 L-4 L-3 LD f T-3 G1 T-1 LD I II G2 I II 1nx 2nx T-2 T-4 I III II I II L-1 L-2 L-3 L-4 第四节电力系统各序网络的绘制算例算例零序网络零序网络(0)fV(0)fI 1(0)LjX 2(0)LjX(0)GjX IjX IIjX mjX 13nj x IjX IIjX 23nj x LDZ 3(0)LjX IIIjX IjX IIjX mjX 4(0)LjX IjX IIjX mjX mjX T-3 T-1 T-2 L-1 L-2 G-1 G-2(0)fV T-4 L-
19、4 L-3 第四节电力系统各序网络的绘制算例算例零序网络零序网络(0)fV(0)fI 1(0)LjX 2(0)LjX T1jX 13nj x IjX IIjX IIIjX 23nj x 3(0)LjX T3jX (0)ffjX(0)fV(0)fI (0)fV(0)fI 1(0)LjX 2(0)LjX(0)GjX IjX IIjX mjX 13nj x IjX IIjX 23nj x LDZ 3(0)LjX IIIjX IjX IIjX mjX 4(0)LjX IjX IIjX mjX mjX 第四节电力系统各序网络的绘制序网方程序网方程(0)ffjX(0)faV(0)faI (2)ffjX(2)faV(2)faI eqE(1)ffjX(1)faV(1)faI(1)(1)(1)faeqfffaVEZI(2)(2)(2)fafffaVZI(0)(0)(0)fafffaVZI第四节电力系统各序网络的绘制
