Matlab中低压配电网故障分析与研究(3)

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2.断线故障：三相中的一相或两相断开的运行状态。

断相故障的主要原因：

（1）单相接地故障后故障相由继电保护装置自动将其断路器跳开。

（2）外力造成的输电线路断线。

（3）分相检修线路和断路器。

（4）断路器合闸时三相不同时闭合。

断线危害：造成三相不对称，产生负序零序分量。负序电流将引起旋转电机转子的附加发热和振动；而零序电流将对通讯形成干扰。采用反应负序或零序分量的继电保护装置，可能引起误动作。

2.如何进行故障分析及其重要性

2.1对称分量法

2.1.1对称分量法的概念

在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量（电流或电压），可以分解为三组三相对称的相量。将三相电压分解成三组对称的分量：正序分量 ,，他们幅值相等；负序分量其幅值相等；零序分量其幅值相等。他们之间相位关系如下矩阵所示[7]。

其中，a为旋转因子，逆时针旋转120°;

2.1.2.电力系统不对称分量的特点

（1）不对称短路时，电源电压仍保持对称，除短路点外电路其他部分的三相相同，但由于短路点三相参数不对称，所以短路后，三相电流、电压的基频交流分量不再保持对称，根据对称分量法，我们可以把他们分解为正序、负序、零序三组分量。

（2）具有三相电流之和不等于零时，才存在零序电流。在三角形接线、三相三线星形接线系统中，即使三相电流不对称，也总有三相电流之和为零，所以不存在零序分量电流。只有在有中线或中性点接地的三相系统中才可能出现零序电流，且中线或接地线中的电流为每相零序电流的三倍。

（3）相电压中可以存在零序分量，线电压中不存在零序电压分量。

2.2.3对称分量法在电力系统不对称故障分析中的应用

（1）电力系统中各序分量是相互独立的：电力系统中三序分量是相互独立互无影响的。即正序电压只产生正序电流、负序电压只产生负序电流、零序电压只产生零序电流，反之亦然。

（2）序阻抗：电力系统三相对称元件的序阻抗等于其端口所加的序电压和流过元件的该序电流的比值。

（3）对称分量法分析不对称故障的原理：由于电力系统三序分量的独立性，因此在分析电力系统不对称故障中，可以利用叠加定理，将三相不对称电路分解为三个三相对称电路分别计算三序分量，然后将三序分量迭加得到不对称故障时电力系统的三相不对称电压和电流。由于对称分量法分析电力系统不对称故障时应用的是叠加定理，所以对称分量法仅适用于线性电路。

（4）三序等值网络

三序等值网络图

图4.1 三序等值网络图

2.2故障分析的重要性

随着社会及经济发展，人民对电能的依赖性越来越强，同时现代社会要求有更高的电能质量，是配电系统发展的必然趋势。电力系统发生短路故障，由于短路会产生十分严重的后果，因而引起了高度重视。除尽量消除短路的原因外，还应在短路故障的发生后采取措施，尽量减少短路造成的损失如采用继电保护将故障隔离，在合适的地点装设电抗器以限制短路电流，采用自动重合闸消除瞬时故障使系统尽快恢复正常等。于是就要立即进行故障分析，定位，隔离和恢复供电，减少损失。这些措施需建立在故障分析的基础上。因此故障分析在电力系统的可靠性和安全运行具有十分重要的意义。