電力系統(tǒng)短路電流計(jì)算及標(biāo)幺值算法(同名7876)

1、第七章 短路電流計(jì)算 Short Circuit Current Calculation 7-1 概述 General Description一、短路的原因、類型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路：是指一切不正常的相與相之間或相與地(對(duì)于中性點(diǎn)接地 的系統(tǒng))發(fā)生通路的情況。2、短路的原因： 元件損壞 如絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良等所造成的設(shè)備 缺陷發(fā)展成短路 . 氣象條件惡化如雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作； 大風(fēng)造成架空線斷線或?qū)?線覆冰引起電桿倒塌等 . 違規(guī)操作 如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘；線路或設(shè)備檢修后未

2、拆除接地線就加 電壓. 其他原因如挖溝損傷電纜 ,鳥獸跨接在裸露的載流部分等 .3、三相系統(tǒng)中短路的類型： 基本形式 : k (3) 三相短路； k(2) 兩相短路；k (1) 單相接地短路； k(1,1) 兩相接地短路； 對(duì)稱短路：短路后，各相電流、電壓仍對(duì)稱 , 如三相短路； 不對(duì)稱短路：短路后，各相電流、電壓不對(duì)稱 ;如兩相短路、單相短路和兩相接地短路 .注 :單相短路占絕大多數(shù)；三相短路的機(jī)會(huì)較少 ,但后果較嚴(yán)重。4、短路的危害后果隨著短路類型、 發(fā)生地點(diǎn)和持續(xù)時(shí)間的不同， 短路的后果可能只 破壞局部地區(qū)的正常供電， 也可能威脅整個(gè)系統(tǒng)的安全運(yùn)行。 短路的 危險(xiǎn)后果一般有以下幾個(gè)方面。

3、（1 ） 電動(dòng)力效應(yīng)短路點(diǎn)附近支路中出現(xiàn)比正常值大許多倍的電流，在導(dǎo)體間產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，可能使導(dǎo)體和它們的支架遭 到破壞。（2 ） 發(fā)熱短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)時(shí)，設(shè)備 可能過(guò)熱以致?lián)p壞。（3 ） 故障點(diǎn)往往有電弧產(chǎn)生， 可能燒壞故障元件， 也可能殃 及周圍設(shè)備 .（4 ） 電壓大幅下降，對(duì)用戶影響很大 .（5 ） 如果短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而又持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)， 則可 能使并列運(yùn)行的發(fā)電廠失去同步，破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定，造 成大片停電。這是短路故障的最嚴(yán)重后果。（6 ） 不對(duì)稱短路會(huì)對(duì)附近的通訊系統(tǒng)產(chǎn)生影響。二、計(jì)算短路電流的目的及有關(guān)化簡(jiǎn)The purpose and some

4、simplification of short circuit Calculation1、短路計(jì)算的目的a、選擇電氣設(shè)備的依據(jù)；b 、繼電保護(hù)的設(shè)計(jì)和整定；c、電氣主接線方案的確定；d、進(jìn)行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計(jì)算，研究短路對(duì)用戶工作的影響；2、短路計(jì)算的簡(jiǎn)化假設(shè)a、不考慮發(fā)電機(jī)間的搖擺現(xiàn)象，認(rèn)為所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)的相位都相 同；b、不考慮磁路飽和，認(rèn)為短路回路各元件的電抗為常數(shù)；C、不考慮發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的不對(duì)稱性，用 Xd和Eq來(lái)代表。認(rèn)為lfv1 d,即認(rèn)為短路前發(fā)電機(jī)是空載的；d、不考慮線路對(duì)地電容、變壓器的勵(lì)磁支路和高壓電網(wǎng)中的電阻，認(rèn)為等值電路中只有各元件的電抗。7-2標(biāo)么值計(jì)算方法與短路電流計(jì)

5、算步驟Per-unit system and the process of short-circuit current calculation一、標(biāo)么制的概念 con cepti on of per-un it system1、標(biāo)么制per-unit system :將電壓、電流、功率、阻抗等物理量不用其有名值表示，而用標(biāo)么值表示。2、標(biāo)么值： per- unit value標(biāo)么值實(shí)際有名值（任意單位 ）標(biāo)么 基準(zhǔn)值（與有名值同單位）例如:某發(fā)電機(jī)的端電壓用有名值表示為Ug 10.5kV ,如果用標(biāo)么值表示，就必須先選定基準(zhǔn)值若選基準(zhǔn)值Ub 10-5kV ,則uUg10.5GUb10.515若

6、取基準(zhǔn)值Ub10kV 側(cè) Ug 1.05；若取基準(zhǔn)值Ub1kV,則 Ug 10.5.可見(jiàn):標(biāo)么值是-個(gè)沒(méi)有量綱的數(shù)值,對(duì)于同一個(gè)有名值，基準(zhǔn)值選得不同，其標(biāo)么值也就不同因此:說(shuō)明一個(gè)量的標(biāo)么值時(shí)，必須同時(shí)說(shuō)明它的基準(zhǔn)值；否則，標(biāo) 么值的意義不明確！3、采用標(biāo)么制的優(yōu)點(diǎn)：the adva ntage of per-un it system（1）易于比較電力系統(tǒng)中各元件的特性和參數(shù)；（2）易于判斷電氣設(shè)備的特征和參數(shù)的優(yōu)劣；（3）可以使計(jì)算量大大簡(jiǎn)化。二、基準(zhǔn)值的選取the selectio n of refere nee value1、各量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)服從：功率方程：S 3UI通常選定SB ,

7、U B1 B則：ZUi2 x 25MW= 0.12613 .網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)，分別求出短路點(diǎn)至各等值電源點(diǎn)之間的總電抗。 .星一角變換公式角一星變換公式XinXi2XaiX12XmX2nX 1 n X 2nX12X13X 23X3nX2nX12X32X 23X2nX3nX2n X3nX12X13X23XmXanX32X31X31X3nXmX3n X 1 nXi2X13X 23X2n等值電源歸算（1）同類型且至短路點(diǎn)的電氣距離大致相等的電源可歸并;（2）至短路點(diǎn)距離較遠(yuǎn)的同類型或不同類型的電源可歸并;（3）直接連于短路點(diǎn)上的同類型發(fā)電機(jī)可歸并；7-3供配電系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算Three-phase sh

8、ort-circuit curre nt calculati on in power supply and distributi on system一、“無(wú)限大”電力系統(tǒng)concept of infinite system1. 定義：系統(tǒng)的容量S系統(tǒng)的內(nèi)阻抗Z 0（ R o,x o）.2. “無(wú)限大”電力系統(tǒng)的特點(diǎn)：外電路電流變動(dòng)時(shí)，其端口電壓不變。3. 若系統(tǒng)阻抗不超過(guò)短路回路總阻抗的15%，則系統(tǒng)看作“無(wú)限大 系統(tǒng)”實(shí)用計(jì)算中，將配電網(wǎng)中的系統(tǒng)母線看作無(wú)限大容量系統(tǒng)。等值電源內(nèi)阻抗Zg Zg1Zg2Zg3二、供配電系統(tǒng)三相短路電流計(jì)算three-phase short-circuit cu

9、rrent calculation in power supply and distribution system1. 三相短路電流1) R ikdikL - U m si n(wt dtou )則:ikUzsi n(wtou)UZmsi n(ou.Rt )e L i kp i np其中：ou 短路時(shí)電源電壓相位角（合閘相位角）artg y Rikp 穩(wěn)態(tài)分量，周期分量inp 暫態(tài)分量，非周期分量iI KP2) ikp的有效值2. 沖擊短路電流 ish impulse current短路電流最大瞬時(shí)值當(dāng)ou 2時(shí)，短路瞬間inp最大，則ik也最大xX R, artg 0,又當(dāng)R 時(shí)，即 2is

10、h0.01sUmZ時(shí)，U eZik最大。即:、2 U(1Z0.01R0.01 LikUZmsin(wt 2)e AKsh沖擊系數(shù)，K,一般:高壓網(wǎng)中，Ta = 0.05S時(shí)，貝y K 大容量系統(tǒng)或發(fā)電機(jī)附近短路時(shí)， 發(fā)電廠高壓母線；Ksh=1.85 低壓網(wǎng)中，Ta .08s,則：Ksh = 1-1.3 3、短路電流全電流的有效值sh1 Ksh 2sh = 1.8Ta0.1,Ksh 1.9II 2 I 2近似認(rèn)為：Ikt Ikp Inp則：Ikt Ikp .12(eTa)2沖擊電流全電流有效值：Ish Ikp .12(Ksh 1)2三、“無(wú)限大”電源供電的簡(jiǎn)單電力網(wǎng)三相短路電流計(jì)算步驟impul

11、se current value calculation of three-phase short-circuit supplied by infinite system1. 取基準(zhǔn)值SB,UB Uav ；2. 畫出標(biāo)么值表示的等值電路；3.計(jì)算出從短路點(diǎn)到各電源點(diǎn)之間的等值阻抗_U1. SbXI kp4. 計(jì)算 Ikp。(5. 計(jì)算ish,(其中說(shuō)明：(1)短路電流應(yīng)還原成有名值;ish1,I KP I KP fX.3Uav)2I kp Ksh)Sb30 b中的Ub為短路點(diǎn)所在電壓等級(jí)平均額定電I kpI KP（2）公式 壓 Uav。四、“短路容量”的概念及用途con cept and us

12、age of shot-circuit capability1. 某一點(diǎn)的短路容量=該點(diǎn)短路時(shí)的短路電流x該點(diǎn)短路前的電壓Uav有名值.SK - 30 av I k5 -3UavIk |6 I K標(biāo)么值：UJb1 K的大小，也就反映了該點(diǎn)則：的大小實(shí)際反映了該點(diǎn)短路電流 到恒定電壓點(diǎn)之間總電抗的大小。 可近似取某點(diǎn)的Sk =裝于該點(diǎn)的斷路器的額定開斷容量 Snoc7-4由同步發(fā)電機(jī)供電的三相短路電流計(jì)算Three-phase short-circuit curre nt calculati on supplied bysynchronous gen erator一、同步發(fā)電機(jī)發(fā)生三相突然短路（

13、無(wú)自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置）Three-phase short-circuit happened near by synchronous generator which has no automatic excitati on regulati on device1. 不能當(dāng)作“無(wú)限大”系統(tǒng)的情況1）發(fā)電機(jī)端點(diǎn)或端點(diǎn)附近發(fā)生短路；2）短路點(diǎn)雖離發(fā)電機(jī)較遠(yuǎn)，但發(fā)電機(jī)容量有限。在以上地點(diǎn)發(fā)生三相突然短路時(shí)，由于短路電流所造成的強(qiáng)烈去 磁性電樞反應(yīng)，使發(fā)電機(jī)端口電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)部電抗在短路的暫態(tài)過(guò)程中 發(fā)生變化，相應(yīng)的短路電流周期分量的振幅也隨之變化，這是與無(wú)限大 系統(tǒng)相區(qū)別的地方.2. 短路電流的周期分量從短路

14、瞬間起，經(jīng)歷了次暫態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)的過(guò)程 短路電流周期分量的幅值:1 KPm2 (IKp1 KP ) d ( 1 KPtIkp )eTd1 KP式中：1 KP -次暫態(tài)短路電流的有效值； lKP -暫態(tài)短路電流的有效值； 1 KP -穩(wěn)態(tài)短路電流的有效值； Td -次暫態(tài)分量電流衰減的時(shí)間常數(shù); Td 暫態(tài)分量電流衰減的時(shí)間常數(shù)。不計(jì)勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí):I）空載短路II1 KP1 KP1 KPEoXdEo丈EoXdEo為發(fā)電機(jī)空載電動(dòng)勢(shì)H）負(fù)載情況下端口短路IIEq11Xd旦XdEXdl KPl KPl KPniEq、Eq、E為次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)、暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)、穩(wěn)態(tài)電動(dòng)勢(shì)。其中:EqUn般取EqUn jlNXd

15、 Eq Un jgXd1N依次為發(fā)電機(jī)額定電壓和額定電流。IU N Eq U N。皿）經(jīng)外電路短路1 KP11XdX1EqXdX1EXdX11 KP1 KPEqXl從短路點(diǎn)到發(fā)電機(jī)端點(diǎn)的總電抗3.短路電流非周期分量最不利條件下(即tinp -2lKpe Ta0U2，且 2),Ta為定子回路衰減時(shí)間常數(shù)。則最不利條件下，同步發(fā)電機(jī)三相突然短路電流瞬時(shí)值：ttti K2 (I KP 丨 KP ) e “( I KP I KP )ed Ikp sin(wt 900).2l；peTa4.次暫態(tài)短路電流、1)次暫態(tài)短路電流沖擊短路電流、穩(wěn)態(tài)短路電流1 KP機(jī)端短路：UnIIXdI KP經(jīng)外電阻短路:Un

16、Xd Xi次暫態(tài)短路功率：注意：校驗(yàn)機(jī)端快速動(dòng)作斷路器開斷電流和開斷容量時(shí), 斷時(shí)刻t的短路電流全電流有效值。2)沖擊短路電流/ IIt=0 01s ish V 2 I KP K sh其中Ksh=1.9，機(jī)端短路；，經(jīng)外阻抗短路。Sk3U n I KP用對(duì)應(yīng)于開Ksh=1.83)穩(wěn)態(tài)短路電流.UnI KPXdI經(jīng)外電路短路：UnXd XiI機(jī)端短路：二、裝有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置時(shí)同步發(fā)電機(jī)的三相短路電流Three-phase short-circuit curre nt supplied by synchronous gen eratorwhich has automatic excitation

17、 regulation device 1不考慮勵(lì)磁調(diào)節(jié)時(shí)認(rèn)為整個(gè)短路過(guò)程中發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁電流不變，則感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)為常 數(shù)。2考慮自動(dòng)勵(lì)磁時(shí)a. 由于發(fā)電機(jī)的勵(lì)磁回路有較大的電感 , 勵(lì)磁電流不能在短路發(fā) 生后立即增大 ,所以自動(dòng)勵(lì)磁裝置的調(diào)節(jié)效果要在短路后的一定 時(shí)間內(nèi)才顯示出來(lái) .因而在短路后最初幾個(gè)周波內(nèi)，勵(lì)磁電流不 會(huì)變化 .故 : 次暫態(tài)短路電流和沖擊短路電流的計(jì)算與無(wú)勵(lì)磁時(shí)相同。b.當(dāng)自動(dòng)勵(lì)磁裝置起作用后，周期分量電流不再減小而是逐漸增加 最后過(guò)渡到穩(wěn)態(tài)值 . 因此穩(wěn)態(tài)短路電流以及自勵(lì)裝置起作用后 的某一時(shí)刻的短路電流的計(jì)算變得復(fù)雜 穩(wěn)態(tài)值的大小主要與短路點(diǎn)的遠(yuǎn)近和自動(dòng)勵(lì)磁裝置的調(diào)整程度

18、 . 勵(lì)磁裝置起作用后計(jì)算就較復(fù)雜，一般用“運(yùn)算曲線法” 。7-5 三相短路的實(shí)用計(jì)算Practical method of three phase short-circuit current calculation一、運(yùn)算曲線法 method of operational curve 1 運(yùn)算曲線：事先制作好的一種計(jì)算三相短路電流周期分量有效 值的曲線。2 運(yùn)算曲線法：利用運(yùn)算曲線求短路發(fā)生后任意時(shí)刻 t 所對(duì)應(yīng)的 短路電流周期分量有效值的方法。算法的適用條件：計(jì)及自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)作用的發(fā)電機(jī)組供電的三相短路 電流周期分量有效值的計(jì)算。3. I KP (t) f(t,X ca )其中： Xcax

19、d x1(計(jì)算電抗標(biāo)么值)x1為從短路點(diǎn)至發(fā)電機(jī)端點(diǎn)的外電路電抗標(biāo)么值。4. 曲線中， t=0s 對(duì)應(yīng)于次暫態(tài)短路電流；t=4s 對(duì)應(yīng)于穩(wěn)態(tài)短路電流注意：運(yùn)算曲線法中標(biāo)么值的計(jì)算必須以發(fā)電機(jī) (或等值發(fā)電機(jī)) 的額定容量為基準(zhǔn)值，并且等值圖中發(fā)電機(jī)以次暫態(tài)電抗Xd代表。二、計(jì)算步驟 calculation process1. 忽略負(fù)荷，畫等值電路，發(fā)電機(jī)以次暫態(tài)電抗xd代表；2. 取Sb , Ub Uav，計(jì)算各元件參數(shù)；3. 網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)。依據(jù)電源的類型以及距離短路點(diǎn)的電氣距離遠(yuǎn)近將電源劃分成幾組，每一組等值成一個(gè)等值電源，容量為Sn 7. 短路點(diǎn)的短路電流:注：各組的短路電流歸算成有名值以后才

20、能加減 小結(jié)：不計(jì)及自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)作用時(shí)：計(jì)算次暫態(tài)電流時(shí)，發(fā)電機(jī)用次暫 態(tài)電抗代表；計(jì)算穩(wěn)態(tài)短路電流時(shí)，發(fā)電機(jī)用穩(wěn)態(tài)電抗代表。計(jì)及自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)作用時(shí)，發(fā)電機(jī)一律用次暫態(tài)電抗代表，并且,Sn 用“運(yùn)算曲線法”計(jì)算,無(wú)限大容量電源單獨(dú)為一組。求出各等值電源至短路點(diǎn)的Xcae);4.將Xca(B)歸算成對(duì)應(yīng)于各等值電源容量下的X ca (N)Xca (N)X ca (B)SNSb無(wú)限大容量電源的Xca(B)不必歸算I5. 查曲線，求出丨。若Xca(N) 3.45,貝S1I 無(wú)限大容量電源的Xca(B)1X ca (N);6. 計(jì)算有名值,I1I1 SN 1 I23 UavSnI 23 Uavu av

21、為短路點(diǎn)所在I丨1丨2丨3無(wú)限大容量電源:電壓等級(jí)的平均額定電壓。7-6電動(dòng)機(jī)對(duì)沖擊短路電流的影響The In flue nee of a Motor on Impulse Short-circuit Curre nt一、下列條件下，須計(jì)及電動(dòng)機(jī)對(duì)沖擊短路電流的影響1. 短路點(diǎn)在電動(dòng)機(jī)引出線處或引出線附近；2. 且高壓電動(dòng)機(jī)容量大于1000kW，低壓電動(dòng)機(jī)容量大于 20kW當(dāng)異步電動(dòng)機(jī)與短路點(diǎn)之間有變壓器時(shí)， 短路電流不計(jì)電動(dòng)機(jī)的影響二、電動(dòng)機(jī)供給的沖擊短路電流式中：ish M2KshM 1 MN C K shm 1 MNX* ME*m電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)標(biāo)么值；X*M電動(dòng)機(jī)次暫態(tài)電抗標(biāo)么值；C

22、反饋沖擊系數(shù)；K sh M電動(dòng)機(jī)短路電流沖擊系數(shù)36kV電動(dòng)機(jī)取1.41.6380V電動(dòng)機(jī)取1Imn電動(dòng)機(jī)額定電流7-7低壓配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算Calculatio n of Short-circuit Current in Low-voltage Power System一、低壓配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算的特點(diǎn)1 . 直接使用有名值計(jì)算更方便，阻抗用 m表示；2 . 供電電源可以看作“無(wú)限大”容量系統(tǒng)；2 23 . 電網(wǎng)中電阻不可以忽略，一般可用阻抗的模Z R X來(lái)計(jì)X -R 算。 3時(shí)，可將X忽略。4. 非周期分量衰減較快，沖擊系數(shù)取 11.3 ;5 . 應(yīng)計(jì)及以下元件阻抗的影響：1) 長(zhǎng)度為1

23、015m或更長(zhǎng)的電纜和母線阻抗；2) 多匝電流互感器原繞組阻抗；3) 低壓自動(dòng)空氣開關(guān)過(guò)流線圈的阻抗;4) 隔離開關(guān)和自動(dòng)開關(guān)的觸頭電阻。二、低壓配電系統(tǒng)各元件阻抗的計(jì)算1.系統(tǒng)阻抗Xs Xs Xb1SKuBSbSbskU：vSbulSb103(m )電壓的單位為kV,功率的單位為MV A2. 變壓器的阻抗2 2U N2U k % U N2 /Rt Pk 2(m )Zt (m )電阻：Sn； 阻抗：100 Sn電抗：Xt : Z：R；(m )Un2 變壓器二次測(cè)額定電壓(V) ; Sn 變壓器額定容量(kV A)3. 電流互感器的阻抗查表7 54 .自動(dòng)開關(guān)的阻抗電阻=自動(dòng)開關(guān)過(guò)電流線圈的電阻

24、+開關(guān)觸頭電阻; 電抗=自動(dòng)開關(guān)過(guò)電流線圈的電抗見(jiàn)162頁(yè)的表7 6、7 75 .線路阻抗計(jì)算方法不變，單位以歐姆計(jì)。三、低壓配電系統(tǒng)短路電流計(jì)算步驟1 .畫等值電路2. 分別求出電路的總電阻R和總電抗X ,然后計(jì)算ZR2 X2 (m )3. 計(jì)算三相短路電流和沖擊短路電流UavUav 低壓側(cè)線路平均額定電壓，400 V .7-8配電網(wǎng)的不對(duì)稱短路計(jì)算Asymmetrical short-circuit fault of power supply system不對(duì)稱短路的分析方法：對(duì)稱分量法一、對(duì)稱分量法 Symmetrical-comp onent method1. 定義：把一個(gè)不對(duì)稱三相系

25、統(tǒng)分解成三個(gè)對(duì)稱系統(tǒng)（正序、負(fù)序、零序）（a）正序分量（b）負(fù)序分量（c）零序分量原系統(tǒng)與新系統(tǒng)的關(guān)系A(chǔ)A1A2A0BI B1I B2I B0C! C1I C2I C02適用條件 系統(tǒng)的參數(shù)是線性的 適用于原來(lái)三相阻抗對(duì)稱，只有故障點(diǎn)處的對(duì)稱關(guān)系被破壞。正序分量如上圖中（a）圖所示,I B1 a I A1沿順時(shí)針?lè)较蛞来螢?I C1 a I A1j120 a e 其中：,01 32 jGA相、B相、C相1-3 T a31二 負(fù)序分量如上圖中（b）圖所示，沿順時(shí)針?lè)较蛞来螢?A相、C相、B相B2al A2I C2a I A2三零序分量如上圖中（c）圖所示,1 A0 1 B0 1 C0三相對(duì)稱系統(tǒng)

26、中,A相、C相、B相大小相等、方向相同Io 0。新系統(tǒng)與原系統(tǒng)的關(guān)系1八2 一A13(IaaI Ba Ic)A23(Iaa2IBale)A03(IaI BIc)二、不對(duì)稱故障的序網(wǎng)圖Seque nee network of un bala need fault對(duì)稱三相系統(tǒng)發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，只有故障點(diǎn)處的對(duì)稱關(guān)系被破壞，而電力 系統(tǒng)中其它部分仍是對(duì)稱的。一正序網(wǎng)圖發(fā)電機(jī)電動(dòng)勢(shì)Ea、eb、Ec是正序關(guān)系，故正序網(wǎng)為有源網(wǎng)。二 負(fù)序網(wǎng)圖發(fā)電機(jī)不能發(fā)出負(fù)序電動(dòng)勢(shì)，故負(fù)序網(wǎng)為無(wú)源網(wǎng)零電位on;U A2 j I A2X 2 零序網(wǎng)圖零序網(wǎng)為無(wú)源網(wǎng)U A0j 1 A0X 0 只有中性點(diǎn)接地或有公共接地零線的

27、電力網(wǎng)中才有零序電流; 三角形接法的繞組中，零序電流在內(nèi)部循環(huán)，線路上無(wú)零序電流； 零線中流的是310，所以零線上的阻抗應(yīng)等值為每相阻抗的 3倍三、電力系統(tǒng)各元件的正序、負(fù)序、和零序電抗positive, n egative and zero seque nee impe ndence1. 發(fā)電機(jī)正序電抗：對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)下的電抗負(fù)序電抗：發(fā)電機(jī)定子繞組中流過(guò)一組負(fù)序電流時(shí)在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的阻抗零序阻抗：零序電流在發(fā)電機(jī)定子繞組中流通時(shí)，轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的阻抗.2. 變壓器正序阻抗：變壓器中流入正序電流時(shí)在變壓器內(nèi)產(chǎn)生的阻抗；負(fù)序阻抗：流入負(fù)序電流時(shí)變壓器內(nèi)產(chǎn)生的阻抗，正序電抗=負(fù)序電抗；零序電抗：流入零序

28、電流時(shí)產(chǎn)生的阻抗。與變壓器的結(jié)構(gòu)（磁路系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)）、 聯(lián)接組別以及形式等都有密切關(guān)系。3. 線路輸電線路是靜止的磁耦合回路，它的負(fù)序電抗和正序電抗相等，零序電抗比 正序電抗大。四、簡(jiǎn)單電力系統(tǒng)不對(duì)稱短路故障分析asymmetrical short-circuit fault of simple power system1、單相接地短路Ua 0故障條件：IB Ic 0I A11 A2l A0由于1(l3(|A3(lAal ba2IUaUaiU A2U A1 U A2 U ao邊界條件：lA1 lA2U A1 U A21 A0a2le)ale)le)U A0Uao 0則單相接地的復(fù)合序網(wǎng)圖如右圖所

29、示:A1j(Xi X2 Xo )故:Ia單相接地故障電流2、兩相直接短路故障條件:UbUcIa 0l b l eIb le 0Ua 0l A1 l A2 l A03EaXi X2 Xo邊界條件I A1(I a al b a I c )I A0由于1 2(I A a I B ale) 31(I a I b I e )3Ia 0Ib II A1I A2I A0 0Uai -(Ua aUB aI A2j(X1X2Ue)3Ub Ue1 2Ua2 -(Ua a Ub aUe)31U A1 U A2Uao JU a Ub Ue)則兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)圖如下:8-56兩相直接矩路的復(fù)合序網(wǎng)I A1得：IK2)

30、 兩相短路的故障電流：a Ea A1 aI A2 I A03X 1 X 2(2)_3 當(dāng) X1 X2 時(shí)，Ik yIk7-9短路電流的效應(yīng)Effect of short-circuit current、短路電流的熱效應(yīng) thermal effect of short-circuit curre nt導(dǎo)體和電器在運(yùn)行中經(jīng)常的工作狀態(tài)有:(1)正常工作狀態(tài)：電壓、電流均未超過(guò)允許值，對(duì)應(yīng)的發(fā)熱為長(zhǎng)期發(fā)熱;(2)短路工作狀態(tài)：發(fā)生短路故障，對(duì)應(yīng)的發(fā)熱為短時(shí)發(fā)熱。 一 長(zhǎng)期發(fā)熱1 發(fā)熱原因：a.電流流過(guò)導(dǎo)體產(chǎn)生電阻損耗;b.絕緣材料中的介質(zhì)損耗;c.導(dǎo)體周圍的金屬構(gòu)件，在電磁場(chǎng)作用下產(chǎn)生渦流和磁滯損耗

31、。2 發(fā)熱的不良影響：a.接觸電阻增加;b.絕緣性能降低;c.機(jī)械強(qiáng)度下降。因此規(guī)定不同材料導(dǎo)體正常和短路情況下的最高允許溫度。3.導(dǎo)體在非額定條件下允許最大載流量al0In K Inal0al規(guī)定的導(dǎo)體最高允許工作溫度，見(jiàn)表7 - 10 ;0額定環(huán)境溫度，我國(guó)為 25 C .al實(shí)際工作中允許導(dǎo)體達(dá)到的最高溫度;0實(shí)際工作環(huán)境最高溫度;In 額定載流量。二導(dǎo)體的短時(shí)發(fā)熱1 短時(shí)發(fā)熱與溫度占 Qk Ab其中:最終溫度f(wàn)、起始溫度b對(duì)應(yīng)的A值，J/ m4;S導(dǎo)體截面積，m2;Qk短路的熱效應(yīng)，A2 S.由上式可見(jiàn)，減小短路時(shí)最高溫度的方法為：增大導(dǎo)體截面S;減小短路電流，從而減小Qk應(yīng)用：由起始

32、溫度b求短路時(shí)的最高溫度f(wàn)。方法：由起始溫度 b查圖7 42得到Ab1A f _tQ k AbA由公式S計(jì)算得到Af 根據(jù)Af查圖7 42求2 .短路的熱效應(yīng)Qkt k 2QK 0 I ktdtteq ，其中 teqt kp t nptk 22等值時(shí)間法：Qk 0 Iktdt teq由短路持續(xù)時(shí)間tK和確定，其中tK后備保護(hù)動(dòng)作時(shí)間斷路器全開斷時(shí)間1 kpItkp由tK和查附表2得出，當(dāng)tK5s時(shí) tkp t (5) (tk 5)0.0502t 0.1st 1s3 .短時(shí)發(fā)熱應(yīng)用Smin.QkKs . Q K k s導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗(yàn):Ks 集膚系數(shù)，抄表得出；S 所選導(dǎo)體截面積，mm 2;A F

33、短路時(shí)的最高允許溫度al對(duì)應(yīng)的值;0(al0)2wmaxC由實(shí)際最高工作溫度(fl查表7 11得出。電器設(shè)備的熱穩(wěn)定校驗(yàn)1 teq lh t、短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)electro-d yn amic force effect of short-circuit curre nt2 k i, i2 - 10 7a1 .兩平行導(dǎo)體分別通過(guò)電流i1、i2時(shí)，它們之間的相互作用力為:其中：k形狀系數(shù)，與載流導(dǎo)體的形狀和導(dǎo)體間的相對(duì)位置有關(guān) 圓形、管形導(dǎo)體k=1a b 2矩形導(dǎo)體查表7 44，當(dāng)h b時(shí)，k取1 ;l為導(dǎo)體長(zhǎng)度，m ；(N)a 導(dǎo)體中心軸線間的距離， m ；i1、i2單位，A。2 .三相導(dǎo)線水平布置，三相短路時(shí)，在沖擊短路電