电力系统短路及短路电流计算五

第四章电力系统短路及短路电流计算4.5简单不对称短路的分析计算三相短路时，由于电路的对称性没有破坏，只需分析一相即可。当系统发生不对称短路时，电路的对称性破坏，网络中出现了不对称电流和电压，这时就不能只取一相进行计算。通常是把不对称的电压和电流等不对称量，分解成三组对称分量。在线性网络中，这三组序分量是相互独立的，可以分别进行计算，最后再将计算结果按照一定规则组合起来，得到最终的短路电流结果，这就是对称分量法。引入:对于任意一组不对称的三相相量都可以分解成三组相序不同的对称分量：一、对称分量法的概念（1）正序分量、、，各相正序分量大小相等，相位互差120º，相序为U、V、W。（3）零序分量、、，各相零序分量大小相等，相位相同。（2）负序分量、、，各相负序分量大小相等，相位互差120º，相序为U、W、V。1+a+a2=0a的模为1，相位角为120°注：若将任意一个相量乘上“a”，相当于将此相量逆时针旋转120º；乘上“a2”，相当于将此相量顺时针旋转120º。

则一组不对称的三相相量就表示为：为方便计算，引入一个旋转因子a：a=ej120º=1∠120°a2=ej240º=1∠-120°a3=ej360º=1解上式，可得U相的各序分量为：则若取U相为基准相，利用运算符号a，可得：根据对称关系则得V相、W相的分量为：最后将结果按U、V、W三相叠加合成，即得三相不对称系统的最终结果。（1）三相正序分量、负序分量的相量和为零，即（2）三相零序分量相量和不为零，即对称分量还具有以下性质：（3）如果一组三相不对称相量的和等于零，则这组不对称相量的对称分量中不包含有零序分量，这是因为三相系统中，三个线电压之和恒等于零，所以线电压中不含有零序分量。三角形接线中，线电流也不含零序分量。没有中线的星形接线中，三相的相电流之和必然为零，因而也不含零序分量。零序电流必须以中性线（或以地代中性线）作为通路，从中性线流过的零序电流等于一相零序电流的3倍。二、对称分量法在不对称短路计算中的应用对旋转电机：X2稍大于X1

在实用计算中，可近似采用X2=X1对静止的电气设备（变压器、线路、电抗器等）：X2=X1

2.负序电抗X2：即为计算三相短路时所用的各元件的等值电抗值。1.正序电抗X1：（一）各元件的序电抗:3.零序电抗X0：与元件本身的构造和零序电流通过的路径有关

④变压器的零序电抗X0

③电抗器X0=X1②同步电机的零序电抗X0比X1小，通常X0=

①对架空及电缆线路的零序电抗X0比它们的正序电抗大许多，与许多因素有关，可查阅资料。对三个单相、三相五柱式或壳式变压器：X0与变压器的磁路系统结构绕组接线方式关系密切磁路系统与零序电抗漏磁电抗：、、与正序的相等

零序励磁电抗：对三相三柱式：分别为变压器高、中、低各侧绕组的漏磁电抗在Y连接的绕组中，方向相同的零序电流无法流通，其等值电路中相当于开路（即）接线方式与零序电抗在Y0连接的绕组中，零序电流可以流通，其等值电路是接通的。在连接的绕组中，零序电流可以在绕组内形成环流流通，三相绕组形成一个短路的闭合回路，外电路中没有零序电流。所以用等值电路表示时，在变压器内部相当于短路，而从电路看进去却是开路的（即电抗为无限大）。

具体情况：a.YN，d接线：二次侧所连接的对端中性点不接地与YN，y相同b.YN，yn接线：二次侧所连接的对端中性点接地（应同时考虑二次侧绕组外电路的零序等值电路）c.YN，y接线：d.YN，d，y接线:e.YN，d，yn接线：变压器Ⅲ侧绕组有否零序电流与外电路是否接地有关。f.YN，d，d接线：（二）各序网络图:短路点的电压为负序分量发电机的负序电动势为零；所有元件的电抗都用负序电抗X2表示；2.负序网络注：任何时候发电机都只产生正序电动势各电源中性点电位相等，可以直接连接起来成为零电位点

短路点的电压为正序分量

即为前面计算三相短路时所用的等值电路；1.正序网络

3.零序网络注：零序电流从短路点出发，遇到线路、电抗器以及YN，yn接法的变压器时，都可以顺畅地流过去，而遇到Y，y接法、Y，yn接法、D，y接法或D，yn接法的变压器时则不能流通。最后只有流经YN，d接法的变压器才能流入“地”（一般情况下均可认为变压器励磁电抗为无穷大），完成零序电流的闭合回路。若变压器中性点是经阻抗接地的，则须将此阻抗值乘3后串接在零序电流回路中。凡没有流通零序电流的各个元件，均不出现在零序网络中。短路点的电压为零序分量

发电机的零序电动势为零；

所有元件的电抗都用零序电抗X0表示；注意从短路点开始,先画上零序电压后,再查明零序电流可能流通的路径。所有零序电流回路的末端电位与地相同，可以将这些点连接起来作为零电位点。例1:计算效电路拆图正序网纯络图负序皂网络戏图零序网腹络图例2:(a垄)计算电童路图正序饶网络背图负序规网络淹图零序魂网络种图例3：如下梯电路图枣所示，荡当d点发土生单范相接虽地短吧路，葛试画烧出零下序网槽络图堤。零序电俩流路径刑图零序述网络泉图(三）筝正序输等效坛定则由上式可见：任何不对称短路的正序电流，均与在实际的短路点加入附加电抗后，发生三相对称短路时的短路电流值相等—正序等效定则式中：—为接入正序网络的附加电抗，其值的大小与短路的类型有关，可查表4-3。1.各种热不同巩类型孙的不吴对称副短路社时计嚷算正剥序分拿量的歇一般右公式培为：2.计算短锐路点故恢障相电革流的一剥般公式像：式中：—比例系数，可查表4-3；n—短路类型的代表符号。故障相殖短路电严流与其正构序电帆流分岛量存在一胸定的正比关系—图优各涛种类争型短刻路时搂的壤和例：如轿图所示省的计算屡电路，混试求在K(1按)发生单浸相短路乎时，流钓过短路陵点的次象暂态电膛流。计算电路图正序网络图负序网络图零序网络图解：督取Sj=棵10陆0M谱VA，Uj=Uav正序总化电抗：线路变压价器发电机正序电距抗：⑴各元件殃序电抗井标么值休的计算辞及各序哄网络图负序奔电抗泻：由于发呢电机的蒜负序电拍抗与正呼序电抗免相等，犯所以负食序总电别抗与正助序总电归抗相等脑，即煎：零序总收电抗：线路变压器零序方电抗餐：⑵单宫相短股路的袋次暂昨态短汁路电苍流：（有误）⑵单糠相短戚路的汽次暂档态短导路电挽流：查曲斗线，t=讯0s时，最得计算电付抗附加电蹲抗小结计算脸不对衬称短壮路电撞流时偏，首肃先应苗计算们出个狭元件飘序电负抗的头标么咱值，辩拟制肥出序宋网络津图。泉根据坝短路症类型早求得悄附加议电抗亦，群然后绕在正斤序网霸络末邪端接搜入附趣加电面抗志。酱按统后发碰生三鸽相短浅路计章算出芒三相信短路鼓电流鱼，此惧三相桐短路厚电流封就是允短路初电流啦的正途序分夜量。抹将此锈正序厚分量节乘以纳不同籍类型币短路仰的比征例系范数槽，竟即得小到短略路点罩故障索相的衫短路疤电流珠。4-受10试计算策当K点发生订两相短救路时，t=0旺.6s时的贺短路拆电流泪。发婆电机换的负俯序电圣抗与藏正序魄电抗虽相等切。解：正滥序电抗冻在前面棍计算三颂相短路习时已计床算，不穗再赘述那，可利奏用前面档的的计呀算结果久。画负菜序等压值电绿路，掀如右错图两相短境路时附着加电抗慈：将附岩加电蚁抗X12串接闷