故障点故障分量电流电压相量分析

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1、第31卷第7期华电技术Vo1．31No．72009年7月HuadianTechnologyJu1．2009故障点故障分量电流电压相量分析王继弘(华电湖南石门发电有限公司，湖南石门415300)摘要：故障分量原理在微机保护中大量应用，而故障分量存在于故障分量网络中，因此，有必要建立短路故障时的故障分量网络，画出故障点电流、电压故障分量相量图。按对称分量概念，求其故障点各序电流、电压，以便理解故障分量原理的微机保护。关键词：故障分量；电流；电压；相量图中图分类号：TM771文献标志码：A文章编号：1674—1951(2009)07—0028—03

2、向接人正常运行电压￡[o]，U。]，U。]，造成原有0引言电源电动势E=0，E=0，因三相对称，只需画出A应用对称分量法分析不对称短路故障时，一种相即可，如图1所示。方法是将不对称短路形成的不对称电流、电压分解为正序、负序、零序3组对称的系统；另一种方法是当电力系统某点发生不对称短路故障时，将其看成是在原有三相对称系统上，原有的电源电动势图1K点三相短路故障时的故障分量网格E：0，E=0，在故障点反向接人正常运行电压，点三相短路故障时的故障分量的边界条件为可以分解为正序、负序、零序分量，称为故障分量或(右上角带“”’的为故障分量)突变量。U(

3、3)=一U枷『0]，在短路故障分析中，要选出的特殊(基准)相指=一U招⋯，的是故障处与两相情况不同的那一相；同一类型短U(3c)=一Ucfo]。路故障发生在不同相别上时，特殊相的序分量边界K点序电压的故障分量的边界条件为条件不变，于是短路特性不变。故障点的正序网络、=÷[一U州o]+口(一U。])+负序网络、零序网络与故障类型、故障相别无关，但各序网络合成的复合序网与短路故障类型、相别有0(一Ukc『o])]=一UkA『0]，关，复合序网指的是特殊相的。故障点故障相电流=÷[一Uo]+Ct2(一Io])+绝对值与故障支路的正序分量电流搿’成正

4、比。a(一Uc[o])]=0，高压电网中发生短路故障有Z∑。=Z∑：时，两相短路电流等于同一点三相短路电流的,／3／2；当Z==÷[_U]+(一U。])+z∑2=z∑o时，=”=；当Z∑o’；当Z∑。=Z∑时，’=，J=一／Z∑l=Uka[ol／Z∑，’’”=，’；当Z∑o>Z∑l时，¨>J’，，j=0，j=0。”<。在故障点或母线上的正序电压的关系点三相短路故障时故障分量电压、电流相量为’>’>¨>，越靠近电源，正序电图如图2所示，其正序电压分布图如图3所示。压数值越高。对于负序电压和零序电压(或

5、故障分量2两相接地短路故障分量分析电压)的分布，故障点最高，离故障点愈远、数值愈低。点BC相接地短路时，在点反向接人正常1三相短路【3’故障分量分析运行电压U[。]，Uc[。]造成原有电源电动势E=0，K点三相短路，在故障分量网络中K点仅有反E=0的情况下，即在故障分量电压一。]，一。作用下，则其K点BC相接地短路时故障分收稿日期：2009—06—10量网络如图4所示。在点BC相接地短路故障分第7期王继弘：故障点故障分量电流电压相量分析·29·一(o，i¨z∑1+nZ∑2+Z∑0)=一Uo]，UG=0ui¨+a2¨+”=一(a1~／,i”z∑

6、】+0zz2+z∑0)=一￡，c[o]。将以上3个方程联合求解，得到Ji=UkA[O]／[Z∑1+Z∑2Z∑0／(Z∑2+Z∑0)]，，”=一毗”Z∑0／(Z∑2+Z∑0)，J=一J；z∑2／(z∑2+Z∑0)，又；”：一ji’z∑1=一Z∑lUkA[O]／[Z∑l+Z∑2Z∑0／(Z∑2+Z∑0)]。当Z∑l=Z∑2时，ui”‘：一UM[0](Z∑l+z∑0)／(Z∑l+2Z∑o)，’：一，z∑2=一z∑I[一Ji。Z∑0／(Zx2+Zxo)]；当Z∑l=Z∑2时，”=一；Z∑o／(Z∑1+z∑o)=M[0]Z∑0／(Z∑l+2Zxo)，”

7、：图2点三相短路故障时故障分量电压、一f¨z∑0=电流相量图一z∑o[一Ji¨Z三2／(Z∑2+Z∑0)]；J+Uka[o1当Zxl=Z∑2时，u=一i¨Z∑0／(Z∑l+Z∑0)=MKN／UM[0]Z∑o／(Z∑1+2Z∑0)。／一I。】／／由此可见：-／(1)与¨大小相等，相位相同，与i”反相位。(2)UM=i++=U0]O(z∑0一Z∑1)／(Z∑l+2z∑0)≠O(Z∑o≠z∑1时)。b总的正序电压分布(3)l1>I¨{。图3K点三相短路故障时的正序电压分布(4)将i，，¨代入，c中，可得：U日=一UB[o]，Uc=一^c[o]，表示

8、分析无误。根据上述计算分析，可做出故障分量复合序网，如图5所示，有关故障点故障分量电压、电流相量如图6所示。图6所示的是Z∑o>Z∑l情况，口>120。。当Z∑0=