电力系统各元件的序参数和等值电路培训课件.pptx
《电力系统各元件的序参数和等值电路培训课件.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《电力系统各元件的序参数和等值电路培训课件.pptx(71页珍藏版)》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。
1、第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 第七章第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路电力系统各元件的序参数和等值电路 v第一节第一节 对称分量法对称分量法v第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗v第三节第三节 异步电机的参数和等值电路异步电机的参数和等值电路v第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路v第五节第五节 电力线路的零序阻抗和等值电路电力线路的零序阻抗和等值电路v第六节第六节 电力系统故障运行的等值电路电力系统故障运行的等值电路第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 第一节 对称分量法v对称分量法:由一组不对称三相系统
2、的三个相量可以分解出对称分量法:由一组不对称三相系统的三个相量可以分解出 三相对称的正序、负序、零序;反之由三相对称的正序、负三相对称的正序、负序、零序;反之由三相对称的正序、负 序、零序也可以合成一组不对称三相系统的相量。如图序、零序也可以合成一组不对称三相系统的相量。如图7-17-1。v设设 为不对称三相系统的三相电流相量,可以按下列为不对称三相系统的三相电流相量,可以按下列 关系分解出三组对称三相系统的电流相量(其他三相系统的电磁量关系分解出三组对称三相系统的电流相量(其他三相系统的电磁量也可以)。也可以)。(7-1)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 图7-1 对称分量法 (a)
3、正序分量(b)负序分量(c)零序分量 (d)三序分量的合成(d)(a)(b)(c)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 式(7-1)可写成矩阵的形式 (7-3)其中:1)为对称分量变换阵;解式(7-1)可得(7-2)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 对式(7-3)左乘(7-6)对T求逆(7-5)2);3)。(7-4)对电压进行相同的变换:第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗一、同步发电机的负序电抗一、同步发电机的负序电抗 定义:定义:发电机端点的负序电压的同步频率分量与流入定发电机端点的负序电压的同步频
4、率分量与流入定子绕组负序电流的同步频率分量的比值。子绕组负序电流的同步频率分量的比值。不同类型的短路时,负序电抗不同类型的短路时,负序电抗 也不同,列表如下:也不同,列表如下:表表7-17-1同步发电机的负序电抗同步发电机的负序电抗第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 注意注意:1 1)若若 ,则负序电抗,则负序电抗 。2 2)同步发电机经外电抗同步发电机经外电抗 短路时,表中所有短路时,表中所有 都应以都应以 代替。代替。3 3)短路电流计算中,短路电流计算中,二、同步发电机的零序电抗二、同步发电机的零序电抗 定义:施加在发电机端的零序电压的同步频率分量与流入定定义:施加在发电机端的零序
5、电压的同步频率分量与流入定子绕组的零序电流的同步频率的分量的比值。由定子绕组的漏子绕组的零序电流的同步频率的分量的比值。由定子绕组的漏抗确定。抗确定。零序电抗的变化范围大致是(零序电抗的变化范围大致是(0.150.150.60.6)R R0=R0=R 第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 对汽轮发电机及有阻尼的水轮发电机,可采用对汽轮发电机及有阻尼的水轮发电机,可采用 对于无阻尼绕组的发电机,可采用对于无阻尼绕组的发电机,可采用 如无电机的确切参数,也可按下表取值:如无电机的确切参数,也可按下表取值:表表7-2 7-2 同步电机的负序电抗同步电机的负序电抗X2和零序电抗和零序电抗X0 第七
6、章 电力系统各元件的序参数和等值电路 第三节第三节 异步电动机的参数和等值电路异步电动机的参数和等值电路一、异步电动机的次暂态参数和等值电路一、异步电动机的次暂态参数和等值电路 异步电动机的等值电路:异步电动机的等值电路:图图7-2 7-2 异步电动机的等值电路异步电动机的等值电路S:转差率:转差率1-S:异步电动机的转异步电动机的转速速:电动机机械功率:电动机机械功率的等值电阻的等值电阻第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 图图7-3异步电动机次暂态电抗的等值电路异步电动机次暂态电抗的等值电路(a)简化等值电路)简化等值电路(b)进一步简化电路)进一步简化电路三相短路时,三相短路时,机端
7、短路时,电流分量衰减为零,参数一般称为次暂态参数。机端短路时,电流分量衰减为零,参数一般称为次暂态参数。(a)(b)定子电流定子电流直流分量直流分量同步频率交流分量同步频率交流分量由于它衰减很快,相当于同步发电机次暂态电流的衰减,由于它衰减很快,相当于同步发电机次暂态电流的衰减,第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 1、异步电动机的次暂态电抗转子绕组短接,略去所有绕组的电阻时,由定子侧观察到的等值电抗,如图7-3(a);考虑到 ,从而简化为图7-3(b)所示,可得:(7-8)图7-3(b)也可表示异步电机启动时的等值电路,有:(7-9)(7-10)2、异步电动机的次暂态电动势 正常运行时的
8、电压方程为:第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 作出正常运行时异步电动机的相量图如图7-4所示:异步电动机的次暂态电动势为:图7-4 异步电动机正常运行时的相量图第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 3、自由分量衰减的时间常数定子回路同步频率交流自由分量衰减的时间常数表达式为:(7-12)定子直流自由分量衰减的时间常数其表达式为:图7-5 求 的等值电路 图7-6 求 的等值电路(7-13)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 4、定子电流自由分量衰减的幅度、定子电流自由分量衰减的幅度图图7-7 7-7 异步电动机端点三相短路时定子电流波形图异步电动机端点三相短路时定子电流波形图
9、ii wti(0)i aiia0定子电流定子电流直流分量直流分量同步频率交流分量同步频率交流分量 在短路瞬间的值分别对应于它们衰减的幅度;将衰减后两在短路瞬间的值分别对应于它们衰减的幅度;将衰减后两分量的瞬时值相加,可得定子电流的变化规律如图分量的瞬时值相加,可得定子电流的变化规律如图7-77-7。第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 5、异步电动机反馈电流的考虑 反馈电流:取决于机端电压U0与短路瞬间次暂态电动势 的相 对大小。当 时,异步电动机仍作电动机运行,从系统中吸取 电流(短路点距机端较远时)。当 时,异步电动机改作发电机运行,将向系统供出 反馈电流(短路点距机端较近)。注意:只
10、对三相短路点附近的大容量异步电动机才考虑反馈 电流,且只在计算暂态过程的初期,才考虑异步电动机的反 馈电流。第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 二、异步电动机的负序和零序参数 负序参数:如图7-8 转差率:2-s 等值电阻:系统不对称短路时,转速下降,s增大;停转时,则s=1,转速下降愈多,等值电阻愈趋于0,相当于转子绕组短接。图7-8 异步电动机的负序等值电路负号表明机械功率为制动转矩第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 负序电抗为:表异步电机的次暂态电抗。零序参数:当定子三相绕组接成三角形或不接地星形时,当在 异步电动机端加零序电压时,定子绕组没有零序电流通过,故零 序电抗为:X
11、0=无需建零序等值电路。Xm=第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 第四节 变压器的零序参数和等值电路 零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星形侧时,零序电压施加在变压器绕组的三角形侧或不接地星形侧时,无论另一侧绕组的接线方式如何,变压器中都没有零序电流流无论另一侧绕组的接线方式如何,变压器中都没有零序电流流通。这种情况下,变压器的零序电抗通。这种情况下,变压器的零序电抗X0=。零序电压施加在绕组连接成接地星形一侧时,大小相等,相零序电压施加在绕组连接成接地星形一侧时,大小相等,相位相同的零序电流将通过三绕组经中性点流入大地,构成回路。位相同的零序电流将通过三绕组经中性点流入大地,构
12、成回路。但在另一侧,零序电流流通的情况则随该侧的接线方式而异。但在另一侧,零序电流流通的情况则随该侧的接线方式而异。第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 一、双绕组变压器的零序参数和等值电路1.YN,d接线变压器 图7-9 YN,d接线变压器的零序电流回路及等值电路(a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)NX第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 侧流过零序电流时,侧各相绕组中将感应出零序电动势,形成环流。如图7-10所示。由图可得出其零序电抗为:cb图7-10 三角形(d连接)绕组中的零序电动势和电流第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 YN侧中性点经电抗X n接地图7-
13、11中性点经电抗接地的YN,d接线变压器的零序电流回路及等值电路 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)NXX n由图可得等值电抗为:第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 侧流过零序电流,侧感应零序电动势。但侧中性点不接 地,无零序电流,如图(a);变压器相当于空载,如图(b):=0 图7-12 YN,y接线变压器的零序电流回路及等值电路 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)NX=0N2、YN,y接线变压器第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 从图可得零序电抗为:3、YN,y n接线变压器 若与侧相连的电路中还有另一个接地中性点,则二次绕组中将有零序电流流通,
14、其等值电路如图(b)所示:NX 图7-13 YN,y n接线变压器的零序等值电路(a)零序电流回路 (b)零序等值电路(b)(a)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 若二次绕组回路中没有其它接地中性点,则二次绕组中没有零序电流流通,变压器的零序电抗与YN,y接线变压器的相同。变压器结构对零序电抗的影响:1)由三个单相组成的变压器,近似认为Xm0=,X0=X1;2)三相五柱式或壳式变压器,也近似认为Xm0=,X0=X1;3)三相三柱式变压器,近似计算时,仍视Xm0为无限大。实验结 果:对YN,d接线X0(0.750.85)X1由图可得零序等值电抗为:第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路
15、 二、三绕组变压器的零序参数和等值电路 当零序电压加在变压器三角形或不接地星形侧时,变压器的零序电抗X0=;当零序电压加在变压器星形中性点接地一侧时,形成电流回路,其流通情况与各绕组的接线方式有关。1、YN,d,d接线三绕组变压器 图7-14 YN,d,d接线三绕组变压器的零序电流回路及其等值电路 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路(b)(a)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 由图7-14(b),可得其零序等值电抗为:图7-15 YN,d,y接线三绕组变压器的零序电流回路及其等值电路(a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)由图7-14(b),可求其零序等值电抗为:Xm02
16、、YN,d,y接线三绕组变压器Xm0第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 3、YN,d,y n接线三绕组变压器 图7-16 YN,d,y n接线三绕组变压器的零序电流回路及其等值电路 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)由图7-16(b)可得零序等值电抗为:注意:1)X、X 、X 是各绕组的自感和互感的组合电抗,即等值电抗,而不是漏电抗。Xm0第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 2)X、X 、X 一般通过短路试验由下式求得:(7-22)三、自耦变压器的零序参数和等值电路 通常自耦变压器中性点可直接接地,也可经电抗接地,且均认为 Xm0。1、自耦变压器中性点直接接地式中,
17、X-、X-、X-分别由短路试验中两绕组短路电压的百分数求得的等值电抗。第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 由上图可得,零序等值电抗为:X0=X-+X=X1+X (7-23)接地零序电流为:NX 图7-17 YN,y n接线自耦变压器的零序电流回路及其等值电路 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)1)双绕组YN,y n接线自耦变压器中性点直接接地(7-24)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 2)三绕组YN,y n,d接线自耦变压器中性点直接接地由上图,零序等值电抗为:中性点接地电流仍为:(7-25)NX 图7-18 YN,y n,d接地自耦变压器的零序电流回路及其等值
18、电路 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路(a)(b)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 2、自耦变压器中性点经电抗接地 1)双绕组YN,y n接线自耦变压器 图7-19 中性点接电抗接地时YN,y n接线双绕组自耦变压器 (a)零序电流回路 (b)零序等值电路NX(a)(b)、绕组端点对地电位 、分别为:(7-26)第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 归算至侧的、绕组间的零序等值电抗 为:(7-27)由图7-19(b),可得零序等值电抗为:(7-28)其中性点接地电流仍为 。第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路 2)三绕组YN,y n,d接线自耦变压器 NX图7-20 中性
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 电力系统 元件 参数 等值 电路 培训 课件
限制150内