从以上的分析计算可知,单相接地短路有以下一些基本特点:
?(1)短路处故障中的各序电流大小相等,方向相同,故障相中的电Ika= ???IIka1ka23=3=3Ika0,而两个非故障相中的电流均为零。
(2)短路处正序电流的大小与在短路点原正序网络上增加一个附加阻抗
Z(1)??Z2??Z0?而发生三相短路时的电流相等。 (3)短路点故障相的电压等于零。
1.2.3 二相短路接地分析
图1-4两相短路接地
?I?(0)fa(1)?Vfj(Xff(1)?Xff(2)//Xff(0))
?IX(2)??ff(0)XI?fafa(1)ff(2)?Xff(0)
I??fa(0)??Xff(2)XIfa(1)ff(2)?Xff(0)
V???Xff(2)Xff(0)?fa(1)?Vfa(2)?Vfa(0)?jXIfa(1)ff(2)?Xff(0)短路点故障相得电流为
I??fb?a2I??fa(1)?aIfa(2)?Ifa(0)?(a2?Xff(2)?aXff(0)X)I?fa(1)ff(2)?Xff(0)
?I???2)?a2Xff(0)?fc?aIfa(1)?a2Ifa(2)?Ifa(0)?(a?Xff(X)Ifa(1)ff(2)?Xff(0) 根据上式可以得到两相短路接地时故障相电流的绝对值为
I(1,1)?IXff(2)?f?Ifbfc?31?Xff(0)(Xff(2)?X2Ifa(1)ff(0))
6
1-10)
1-11)
( (
Ifa(1)短路点非故障相电压为
jXff(1)Vfa(1)Vfa?3Vfa(1)?j??3Xff(2)Xff(0)Xff(2)?Xff(0)Vf(0)Ifa(1)
jXff(2)?Ifa(2)Vfa(2)
图1-5二相短路接地时的复合序网
Ifa(3)jXff(3)Vfa(3)1.3 两相短路接地和单相短路算例
例:电力系统接线如图所示,在f点发生接地短路,试绘各序网络,并计算电源的等值电势Eq和短路点的各序输入电抗Xff(1)、Xff(2)、Xff(0)以及两相接地短路电流的值。系统各元件的参数如下:
E?1.67,x(1)?0.9,x(2)?0.45;发电机 Sn?120MV?V,Vn?10.5KV,1
; 变压器T-1Sn?60MV?V,Vs%?10.5,Kt1?10.5/115 T-2Sn?60MV?V,Vs%?10.5,Kt2?115/6.3; 线路L每回路l?105km,x(1)?0.4?/km,x(0)?3x(1); 负荷LD-1Sn?60MV?A,x(1)?1.2,x(2)?0.35; LD-2Sn?40MV?A,x(1)?1.2,x(2)?0.35
G
(a)
Et?1.671/0.92/0.214/0.195/2.43/0.216/3.6Va(1)
(b)
7
1/0.52/0.214/0.195/0.7f23/0.21Va(2)f06/1.052/0.214/0.57O0
(c) (d) 图1-6电力系统接线图(a)及正(b)、负(c)、零(d)序网络 解 (一)参数标幺值的计算
O2 选取基准功率Sn?120MV?A基准电压Vb?Vav,计算出各元件的各序电抗的标幺值。计算结果标于各序网络图中。计算过程如下:
X(1)Sg120120?0.9??0.9??0.9X(2)?0.45??0.5??0.45Sn120S120n, Vs%SB120Vs%SB120??0.105??0.21XT2???0.105??0.21100STN60100STN60,
Va(0)SgXTI?
(二)制定各序网络
正序和负序网络,包含了图中所有元件[图(b),(C)]。因零序电流仅在线路L上和变压器T-1中流通,所以零序网络只包含着两个元件[图(d)]。 (三)进行网络化简,求正序等值电势和各序输入电抗 正序和负序网络的化简过程示图1-6对于正序网络,先将支路1和5并联的路7。
E7?E1X5X1X51.67?2.40.9?2.4??1.22,X7???0.66X1?X50.9?2.4X1?X50.9?2.4
将支路7、2和4 相串联的支路9,其电抗和电势分别为
E9?E7?1.22,X9?X7?X2?X4?0.66?0.21?0.19?1.06 将支路3、6串联得9,其电抗为X8?X3?X6?0.21?3.6?3.81 将支路8和支路9并联得等值电势和输入电抗分别为
E7?E9X8X8X91.22?3.813.81?1.06??0.95,Xff(1)???0.83X9?X81.06?3.81X8?X93.81?1.06
X1X50.5?0.7??0.29X1?X50.5?0.7 X8?X3?X6?0.21?1.05?1.26
对于负序网络
X7?Xff(2)?X8X91.26?0.67??0.44X9?X7?X2?X4?0.29?0.21?0.19?0.69 X8?X91.26?0.67对于零序网络
Xff(0)?X3?X6?0.21?1.05?0.78
8
f270.66E7?1.22f120.2140.1983.81Va(2)70.2720.2140.1981.26Va(2)Va(0)O1f1O2f2E7?1.2291.0683.81Va(1)90.6781.26Va(2)O1f1O2f2Xff(1)0.83Xff(1)0.44Eeq?0.95Va(1)Va(2)O
(a) (b) 图1-7 正序(a)和负序(b)网络的化简过程
(四)两相接地短路电流
O12
再计算出此时的短路的附加电抗X?和的值,即能确定短路电流,则有
115kV侧的基准电流为
=1.52
(1)
9
(五)单相短路电流
?I(n)1?ka1?E?aX1??X(n)?
X(1)??X2??X0??0.44?0.78?1.22I120B?3?115KA?0.6KAm(1)?3I(1)0.95f?3?0.6?0.83?0.6?2.4453KA
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