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有效计算非全相断线的方法与技巧

【摘要】:电力系统的短路故障通常称为横向故障,它指的是在网络的节点f处出现了相与相之间或相与零电位点之间不正常接通的情况。发生横向故障时,由故障节点f同零电位节点组成故障端口。造成非全相断线的原因很多,例如某一线路单相接地短路后故障相开关跳闸;导线一相或两相断线;分相检修线路或开关设备以及开关合闸过程中三相触头不同时接通等。图12-18用对称分量法分析非全相运行

电力系统的短路故障通常称为横向故障,它指的是在网络的节点f处出现了相与相之间或相与零电位点之间不正常接通的情况。发生横向故障时,由故障节点f同零电位节点组成故障端口。不对称故障的另一种类型是纵向故障,它指的是网络中的两个相邻节点f和f′(都不是零电位节点)之间出现了不正常断开或三相阻抗不相等的情况。发生纵向故障时,由f和f′这两个节点组成故障端口。

本节将讨论纵向不对称故障的两种状态,即一相断开和两相断开的运行状态(见图12-17)。造成非全相断线的原因很多,例如某一线路单相接地短路后故障相开关跳闸;导线一相或两相断线;分相检修线路或开关设备以及开关合闸过程中三相触头不同时接通等。

图12-17 非全相断线(a)单相断开;(b)两相断开

纵向故障同横向不对称故障一样,也只是在故障口出现了某种不对称状态,系统其余部分的参数还是三相对称的。可以应用对称分量法进行分析。首先在故障口ff′插入一组不对称电势源来代替实际存在的不对称状态,然后将这组不对称电势源分解成正序、负序和零序分量。根据叠加原理,分别做出各序的等值网络(见图12-18)。与不对称短路时一样,可以列出各序网络故障端口的电压方程式

式中 ——故障口ff′的开路电压,即当f、f′两点间断开时,网络内的电源在端口ff′产生的电压;

   Z1∑、Z2∑、Z0∑——正序网络、负序网络和零序网络从故障端口ff′看进去的等值阻抗(又称故障端口ff′的各序输入阻抗)。

若网络各元件都用纯电抗表示,则方程式(12-24)可以写成

方程式(12-25)包含了6个未知量,因此还必须根据非全相断线的具体边界条件列出另外三个方程才能求解。以下分别就单相和两相断线进行讨论。

图12-18 用对称分量法分析非全相运行