電力系統(tǒng)在設(shè)計、運(yùn)行分析,特別是繼電保護(hù)的整定中,除了需要知道故障點(diǎn)的短路電流和電壓以外,還需要知道網(wǎng)絡(luò)中某些支路的電流和某些節(jié)點(diǎn)(母線)的電壓,這可以通過對故障后各序網(wǎng)絡(luò)的電流和電壓分布計算得到。
1、不對稱短路時網(wǎng)絡(luò)中電流和電壓的分布
1.各支路電流和各母線電壓的計算
不對稱短路時求取各支路電流和各節(jié)點(diǎn)電壓的方法與三相短路不完全相同,通??砂慈缦虏襟E求解:
(1)求各支路電流
1)用正序等效定則求出短路點(diǎn)的正序電流分量;
2)根據(jù)邊界條件求出 和;
3)將、、分別在正、負(fù)、零序網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行分配,求出待求支路的各序電流分量;
4)用待求支路的各序電流分量相量合成該支路的各相電流,即。
(2)求各母線電壓
1)求出短路點(diǎn)各序電流分量、、;
2)根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)求出短路點(diǎn)各序電壓分量、、;
3)分別在各序網(wǎng)中進(jìn)行電流分配,求出待求母線到短路點(diǎn)間有關(guān)支路的各序電流分量,然后仍在各序網(wǎng)中求出待求母線到短路點(diǎn)間有關(guān)電抗上的各序電壓降落、、;
4)求出母線的各序電壓分量; 5)利用公式求出母線的各相電壓。
2.電流和電壓的各序分量在序網(wǎng)中的分布規(guī)律
(1)電流分布規(guī)律
與三相短路情況相同,正序電流的方向總是從電源流向短路點(diǎn),因此,短路點(diǎn)的正序電流最大。求各支路的正序電流,就是求短路點(diǎn)的正序電流在正序網(wǎng)絡(luò)中的分配。
由于發(fā)電機(jī)沒有負(fù)序和零序電勢,短路點(diǎn)的負(fù)序、零序電壓、就分別是負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)中惟一的電勢。因此,只有短路點(diǎn)才有節(jié)點(diǎn)電流、,這兩個節(jié)點(diǎn)電流分別在負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)中的分布,完全決定于負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)。但負(fù)序電流可以從短路點(diǎn)流到發(fā)電機(jī)繞組,而零序電流一般終止在接線變壓器的側(cè)繞組端點(diǎn)。
(2)電壓分布規(guī)律
電壓序分量在各序網(wǎng)絡(luò)中的分布規(guī)律雖然也與具體網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)和參數(shù)有關(guān),但具有如下的一般規(guī)律:在正序網(wǎng)絡(luò)中電源點(diǎn)的正序電壓最高,短路點(diǎn)的正序電壓最低,三相短路時短路點(diǎn)的電壓為零。
在負(fù)序、零序網(wǎng)絡(luò)中,短路點(diǎn)的負(fù)序、零序電壓最高,離短路點(diǎn)愈遠(yuǎn),負(fù)序、零序電壓愈低,發(fā)電機(jī)的中性點(diǎn)負(fù)序電壓為零。零序電壓為零的點(diǎn)是零序電流的終止點(diǎn),一般是接線變壓器的繞組端點(diǎn)。
各序電壓分量在序網(wǎng)中的分布規(guī)律,可以用圖表示。
圖 各種短路類型的電壓序分量分布規(guī)律