電網(wǎng)經(jīng)過渡電阻短路時(shí)電流電壓的分析與仿真(編輯修改稿)
2024-07-14 14:25 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ，的一個(gè)半圓端點(diǎn)為：=。當(dāng)=0時(shí)，由式可知，帶入上式，得到半圓的另一個(gè)端點(diǎn)為：，上式表明，將逆時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)90176。，再與相加，即可確定當(dāng)=0時(shí)半圓的一個(gè)端點(diǎn)。同理，可得出的兩個(gè)端點(diǎn)：當(dāng)=0時(shí)。從上式也可以得出：將的半圓軌跡乘以，把半圓上對(duì)應(yīng)于=∞的點(diǎn)與的端點(diǎn)重合以后，再順時(shí)針方向旋轉(zhuǎn)180176。（對(duì)應(yīng)于公式中的號(hào)），即可得端點(diǎn)隨變化的軌跡；同樣，將乘以，把半圓中的=∞的點(diǎn)與端點(diǎn)重合，然后將半圓平移過來（對(duì)應(yīng)于公式中的+號(hào)），即可得隨變化的軌跡。K點(diǎn)各相電流，電壓向量圖及其變化軌跡圖如圖所示。（2）當(dāng)不等于時(shí)，由式可以看出，此時(shí)與有關(guān)。①當(dāng)時(shí)，等于在的頂點(diǎn)端加上一個(gè)表達(dá)式為的小半圓，即以頂部為軸心，將的半圓逆時(shí)針選擇90176。，然后疊加在的頂端，此時(shí)有大于等于。②當(dāng)時(shí)， ，此時(shí)，相當(dāng)于以頂端為軸心，將表達(dá)式為的半圓順時(shí)針旋轉(zhuǎn)90176。，再疊加到上，此時(shí)有小于等于。另外，當(dāng)不等于時(shí)，與上式相比較，的軌跡也會(huì)發(fā)生稍微的變化，不再詳細(xì)畫出。 高壓母線M出的各相電流電壓變化規(guī)律對(duì)單電源系統(tǒng)來說，M點(diǎn)各相電流與K點(diǎn)對(duì)應(yīng)相的電流完全相同，因?yàn)楦飨嗔鬟^的是同一個(gè)電流，如，所以，M點(diǎn)與K點(diǎn)的各相電流隨變化的軌跡一樣。順便指出，如果是雙電源系統(tǒng)，則M點(diǎn)的各相電流還需要考慮一個(gè)電流分布系數(shù)，時(shí)有：，（1） （212）由圖可知，只要將式中的，分別用代替并進(jìn)行整理： （213） （214） （215）,比較式與上式可知，M點(diǎn)各相電壓都是的線性函數(shù)，故他們隨由0向無窮大變化時(shí)的軌跡均為半圓。（1）當(dāng)=時(shí)，有 （216） （217） （218）按與K點(diǎn)相似的方法， 。 M點(diǎn)電壓向量及其變化軌跡圖，由于，故此時(shí)，較K點(diǎn)的半圓小了些。（2）當(dāng)與不相等時(shí)，,若為正值，則隨的變化軌跡在下部右邊的小半圓；若若為負(fù)值，則的變化軌跡為在上部左邊的小半圓，如圖所示。 發(fā)動(dòng)機(jī)電壓側(cè)H點(diǎn)的各相電壓電流變化規(guī)律此處的電流，電壓與K點(diǎn)和M點(diǎn)的大不相同，因?yàn)橹虚g經(jīng)過了YNd11連接的變壓器。假定電流，電壓均用標(biāo)幺值表示，： （219） （220） （221）由上式可以看出：H點(diǎn)的各相電流均與成正比，故他們隨變化的軌跡均為半圓，如下圖所示。圖中表明，a相和c相的電流的變化規(guī)律相同，而bx相電流在數(shù)值上為ac兩相的2倍，且方向與a,c兩相剛好相反。已知，故得H點(diǎn)的各相電壓為： （222） （223） （224）如假定=則： （225） （226） （227），式中，——變壓器三角形側(cè)的電源電動(dòng)勢(shì)，數(shù)值上（標(biāo)幺值）與，相等而相位上超前30176。由此可知，H點(diǎn)的各相電壓均為的線性函數(shù)，因此各相電壓隨的變化軌跡也均為半圓。 H點(diǎn)電流向量軌跡如假定=則： （228） （229） （230）式中，——變壓器三角形側(cè)的電源電動(dòng)勢(shì)，數(shù)值上（標(biāo)幺值）與，相等而相位上超前30176。圖2. 8 電壓向量軌跡 單相經(jīng)過渡電阻接地短路。假定A相經(jīng)過渡電阻接地短路，相當(dāng)于圖中的=0，==∞時(shí)的情況，且短路前線路空載。 短路點(diǎn)K的各相電流電壓變化規(guī)律A相經(jīng)過渡電阻接地短路時(shí)，短路點(diǎn)各序電流，電壓為： （231） （232） （233） （234）在上列各式中，及各元件的序電抗均為常數(shù)且已知，只有是變量。從前面的分析計(jì)算可知，各序電流，電壓隨的變化軌跡為半圓。K點(diǎn)的各相電流，電壓為：=3=；==0 （235） （236） （237） （238）現(xiàn)在為了簡(jiǎn)化計(jì)算和作圖，假定=，此時(shí)有 （239）=3 （240）==0 （241） （242） （243） （244）由以上各式可以看出:：K點(diǎn)各相電流，電壓均是的線性函數(shù)，故K點(diǎn)各項(xiàng)電流，電壓隨由0變化至∞的軌跡均為半圓。仿照與兩相短路時(shí)類似的做法，可以畫出K點(diǎn)各相電流電壓向量及其變化軌跡如圖所示。當(dāng)時(shí)，隨變化的軌跡為右邊小半圓； 時(shí)，則為左邊的小半圓。，在變化時(shí)，非故障相的電壓幅值可能大于電源電動(dòng)勢(shì)的幅值。 A相經(jīng)過渡電阻接地短路的K點(diǎn)向量軌跡 高壓母線M點(diǎn)的電流電壓變化規(guī)律電流的變化情況與K點(diǎn)完全一樣。電壓可用下列方程式表示： （245） （246） （247）同樣，為了簡(jiǎn)便，假定=，即=，則： （248） （249） （250）從此式可以看出：M點(diǎn)的各相電壓相當(dāng)于在原電動(dòng)勢(shì)，端點(diǎn)分別疊加上與成比例的半圓，使半圓上=∞所對(duì)應(yīng)的那一點(diǎn)分別于，的端點(diǎn)重合，然后以此點(diǎn)位軸心，將與成正比的半圓分別按順時(shí)針方向（A相）和逆時(shí)針方向（B,C相）旋轉(zhuǎn)90176。，即可得出M點(diǎn)各相電壓隨變化的軌跡。 M點(diǎn)向量軌跡 發(fā)電機(jī)電壓側(cè)H點(diǎn)的電流電壓變化規(guī)律因H點(diǎn)在變壓器的三角形結(jié)連側(cè)，因此， 將星形側(cè)短路點(diǎn)的的對(duì)稱分量轉(zhuǎn)變到三角形側(cè)是，需要經(jīng)過相位變換。按與兩相短路時(shí)相同的變換關(guān)系，可得H點(diǎn)的各相電流，電壓為：=
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