第二章_短路電流計算

1、計算短路電流的目的v 選擇電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體必須用短路電流檢驗其熱穩(wěn)定性和機(jī)械強(qiáng)度。v 選擇和整定繼電保護(hù)裝置，使之能正確切除短路故障。v 確定限流措施，當(dāng)短路電流過大造成設(shè)備和選擇困難或不夠經(jīng)濟(jì)時，可采取限制短路電流的措施。v 確定合理的主接線方案和主要運(yùn)行方式等。、短路電流計算 在決定保護(hù)方式前，必須較詳細(xì)地計算各短路點(diǎn)短路時，流過有關(guān)保護(hù)的短路電流。然后根據(jù)計算結(jié)果，在滿足“繼電保護(hù)和自動裝置技術(shù)規(guī)程”和題目給定的要求條件下，盡可能采用簡單的保護(hù)方式。計算和的步驟及注意事項如下。 （1）系統(tǒng)運(yùn)行方式的考慮 除考慮最大和最小運(yùn)行方式外，還必須考慮在設(shè)備檢修或故障切除的情況下，發(fā)生短路時流過

2、保護(hù)裝置的短路電流最大和最小的系統(tǒng)運(yùn)行方式，以便計算保護(hù)的整定值和保護(hù)靈敏度。 （2）短路點(diǎn)的考慮 求不同保護(hù)的整定值和靈敏度時，應(yīng)注意短路點(diǎn)的選擇。若要繪制短路電流、電壓與距離的關(guān)系曲線，每一條線路上的短路點(diǎn)至少要取三點(diǎn)，即線路的始端、中點(diǎn)和末端三點(diǎn)。（3）短路類型的考慮 相間短路保護(hù)的整定計算應(yīng)取系統(tǒng)最大運(yùn)行方式下三相短路電流，以作動作電流整定之用；而在系統(tǒng)最小運(yùn)行方式下計算兩相短路電流。（4）列表 為了便于整定計算時查考每一點(diǎn)的短路時保護(hù)安裝處的和，將計算結(jié)果列成表格。 流過保護(hù)安裝處的短路電流應(yīng)考慮后備保護(hù)的計算需要，即列出本線路各短路點(diǎn)短路時流過保護(hù)安裝處的短路電流，還要列出相鄰線路

3、各點(diǎn)短路時流過保護(hù)安裝處的短路電流。保護(hù)安裝處的殘余電壓列表與短路電流相似。 計算時，用標(biāo)么值或用有名值均可，可根據(jù)題目的數(shù)據(jù)，用較簡單的方法計算。電壓一律用平均電壓。4.5.1 4.5.1 實用短路電流計算的近似條件實用短路電流計算的近似條件 1短路計算的基本假設(shè)條件 （1）磁路的飽和、磁滯忽略不計。系統(tǒng)中各元件的參數(shù)便都是恒定的，可以運(yùn)用疊加原理。 （2）系統(tǒng)中三相除不對稱故障處以外都可當(dāng)作是對稱的。因而在應(yīng)用對稱分量法時，對于每一序的網(wǎng)絡(luò)可用單相等值電路進(jìn)行分析。 （3）各元件的電阻略去不計。如果 ，即 當(dāng)短路是發(fā)生在電纜線路或截面較小的架空線上時，特別在鋼導(dǎo)線上時，電阻便不能忽略。此外

4、，在計算暫態(tài)電流的衰減時間常數(shù)時，微小的電阻也必須計及。 （4）短路為金屬性短路。 XR314.5.1 4.5.1 實用短路電流計算的近似條件實用短路電流計算的近似條件 2無限大功率電源 所謂無限大功率電源，是指當(dāng)電力系統(tǒng)的電源距短路點(diǎn)的電氣距離較遠(yuǎn)時，由短路而引起的電源輸出功率（電流及電壓）的變化 （ ），遠(yuǎn)小于電源所具有的功率 ，即存在如下的關(guān)系 ，則稱該電源為無限大功率電源，記作 。 無限大功率電源的特點(diǎn)是： （1）由于 ，所以可以認(rèn)為在短路過程中無限大功率電源的頻率是恒定的。 （2）由于 ，所以可以認(rèn)為在短路過程中無限大功率電源的端電壓也是恒定的。 （3）電壓恒定的電源，內(nèi)阻抗必然等于

5、零。因此可以認(rèn)為無限大功率電源的內(nèi)電抗 。 SQjPSSSSSPPQQ0X4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 標(biāo)么值計算法計算短路電流的步驟如下： 1. 選擇基準(zhǔn)電壓和基準(zhǔn)容量 基準(zhǔn)電壓 可以選擇短路點(diǎn)所在的電網(wǎng)額定電壓。 基準(zhǔn)容量 可以選擇100MVA或系統(tǒng)短路容量 。BUBSdS4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 2.求元件的電抗標(biāo)么值 （1）電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值 電力系統(tǒng)的電抗標(biāo)么值（ ） 或 （4-5-2）式中 基準(zhǔn)容量，MVA。 系統(tǒng)高壓輸電線出口斷路器的啟斷容 量，MVA； 系統(tǒng)短路

6、容量，MVA。 BUU ocBBBocBSSSSSUSUXXX22*dBBBdBSSSSSUSUXXX22*BSOCSdS4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 （2）變壓器電抗標(biāo)么值 （4-5-3）式中 變壓器的額定容量，kVA； 變壓器的百分阻抗值。 TBkTSSUX100%*TS%kU4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 （3）架空、電纜線路電抗標(biāo)么值（4-5-4）式中 線路單位長度的電抗值， /km，可查找有關(guān)線路參數(shù)； 線路長度，km； 線路平均額定電壓，kV。20*USLXXBlL0lXL

7、U4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 （4）電抗器電抗標(biāo)么值 電抗器的百分比電抗（ ）是以電抗器額定工作電壓和額定工作電流為基準(zhǔn)的，它歸算到新的基準(zhǔn)下的公式為 （4-5-5）式中 電抗器的額定電壓，kV； 電抗器的額定電流，kA； 電抗器的百分阻抗值。 %kX2*3100%BBNNkKUSIUXxNUNI%kX4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 3求短路回路總電抗標(biāo)么值 從電源到短路點(diǎn)前的總電抗是所有元件的電抗標(biāo)么值之和。 4求三相短路電流周期分量有效值 在短路計算中，如選短路點(diǎn)所在線路額定電壓

8、（ ）為基準(zhǔn)電壓 ，則三相短路電流周期分量為 （4-5-6）式中 短路點(diǎn)所在線路的額定電壓，kV； 基準(zhǔn)電壓，kV； 從電源到短路點(diǎn)之間的所有電氣元件的電抗 和，。NUBUXUXUIBNkt33NUBUX4.5.2 4.5.2 簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法簡單系統(tǒng)三相短路的實用計算方法 三相短路電流周期分量的標(biāo)么值為 （4-5-7） 三相短路電流周期分量的有名值為 由上式可以看出，計算短路電流關(guān)鍵在于求出短路回路總電抗標(biāo)么值。 XXXIUIXUIIIBBBBBBktkt33*1XIkt*XIIIIBBktkt4.5.3 4.5.3 短路容量短路容量 短路容量數(shù)值為 （4-5-8）式中 短路處

9、的額定電壓，kV； t時刻短路電流周期分量的有效值， kA。 在標(biāo)么制中，若取 ，則 （4-5-9） 短路容量的標(biāo)么值和短路電流的標(biāo)么值相等。 （4-5-10） ktNktIUS3NUktINBUU*133XIIIIUIUSSSktBktBBktNBktkt*XSSISBBktkt4.5.4 4.5.4 沖擊電流和最大有效值電流沖擊電流和最大有效值電流 1三相短路最大沖擊電流瞬時值 根據(jù)產(chǎn)生最大短路電流的條件，短路電流周期分量和非周期分量疊加的結(jié)果是在短路后經(jīng)過半個周期的時刻將會出現(xiàn)短路電流的最大瞬時值，此值稱為短路沖擊電流的瞬時值。 （4-5-11）式中 短路電流的周期分量，kA； 短路沖擊

10、系數(shù)。ktimpimpIKi2ktIimpK4.5.4 4.5.4 沖擊電流和最大有效值電流沖擊電流和最大有效值電流 當(dāng)短路發(fā)生在單機(jī)容量為12MW及以上的發(fā)電機(jī)母線上時，短路沖擊系數(shù)取1.9： （4-5-12） 當(dāng)短路發(fā)生在高壓電網(wǎng)的其他各點(diǎn)時，短路沖擊系數(shù)取1.8： （4-5-13） 在380/220V低壓網(wǎng)中，短路沖擊系數(shù)取1.3： （4-5-14） 沖擊電流主要用于校驗電氣設(shè)備和載流導(dǎo)體的電動力穩(wěn)定度。 ktktimpimpIIKi69. 22ktktimpimpIIKi55. 22ktktimpimpIIKi84. 124.5.4 4.5.4 沖擊電流和最大有效值電流沖擊電流和最大有

11、效值電流 2三相短路最大沖擊電流有效值 在短路過程中，任一時刻，電流有效值是指以時刻為中心的的一個周期內(nèi)瞬時電流的均方根值 （4-5-15）式中 短路全電流的瞬時值，kA； 時間時非周期分量電流的瞬時值，kA； 時間時周期分量電流的瞬時值，kA。 22222211TtTtapertpertTtTtktdtiiTdtiTI）（kiapertiperti4.5.4 4.5.4 沖擊電流和最大有效值電流沖擊電流和最大有效值電流 如果短路是發(fā)生在最惡劣的情況下，短路電流在第一個周期內(nèi)的有效值將最大，這一有效值稱為短路電流的最大有效值，以 表示。 （4-5-16） 短路沖擊系數(shù)取1.9時 （4-5-17

12、） 短路沖擊系數(shù)取1.8時 （4-5-18） 短路沖擊系數(shù)取1.3時 （4-5-19） 短路電流的最大有效值常用于校驗?zāi)承╇姎庠O(shè)備的斷流能力或耐力強(qiáng)度。 impI2121）（impktimpKIIktimpII62. 1ktimpII51. 1ktimpII09. 14.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 1對稱分量法 在一個多相系統(tǒng)中，如果各相量的絕對值相等，且相鄰兩相間的相位差相等，就構(gòu)成了一組對稱的多相量。 在三相系統(tǒng)中，任意不對稱的三相量只可能分為三組對稱分量，這三組對稱分量分別為 （1）正序分量 （2）負(fù)序分量 （3）零序分量4.5.5 4.5.

13、5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)三相不對稱相量所對應(yīng)的三組對稱分量a）正序分量 b）負(fù)序分量 c）零序分量 4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) （1）正序分量 三相量大小相等，彼此相位互差120，且與系統(tǒng)在正常對稱運(yùn)行方式下的相序相同，這就是正序分量。此正序分量為一平衡三相系統(tǒng)，正序分量通常又稱為順序分量。 在正序分量中恒有下列關(guān)系： （4-5-19）式中 顯然存在 （4-5-20） 121abFaF。1121abcFaFaF。2321120jeaj23212402jeaj012aa13a4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)

14、和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) （2）負(fù)序分量 三相量大小相等，彼此相位互差120，且與系統(tǒng)在正常對稱運(yùn)行方式下的相序相反，這就是負(fù)序分量。負(fù)序分量亦為一平衡三相系統(tǒng)。負(fù)序分量通常又稱為逆序分量。 在負(fù)序分量中恒有下列關(guān)系： （3）零序分量 由大小相等，而相位相同的相量組成。 22abFaF。2222abcFaFaF。000cbaFFF。4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 在任意給定的三組對稱分量中，分別把各相的三個對稱分量疊加起來，組成一個三相系統(tǒng)，即 （4-5-23） 由上式即可得對稱分量之值為 （4-5-24）210aaaaFFFF。212

15、0210aaabbbbFaFaFFFFF。2210210aaaccccFaFaFFFFF。）（。cbaaFFFF310）（。cbaaFaFaFF2131）（。cbaaFaFaFF22314.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 通常簡單地把 、 、 稱為正序、負(fù)序和零序分量，它們都是以 相為參考相（基準(zhǔn)相）的各序分量。以后凡不加以說明都是指以 相為參考相。 在許多情況下，還需要求解網(wǎng)絡(luò)中某些支路上的電流及網(wǎng)絡(luò)中某些節(jié)點(diǎn)上的電壓。故在求得故障點(diǎn)的各序電流及各序電壓以后，需進(jìn)一步求出各序網(wǎng)絡(luò)中各有關(guān)支路的各序電流和各有關(guān)節(jié)點(diǎn)的各序電壓。把同一支路的各序電流按相相

16、加，即得該支路的各相電流；將同一節(jié)點(diǎn)的各序電壓按相相加，即得到該節(jié)點(diǎn)的各相電壓。）（。11aFF）（。22aFF）（。00aFFaa4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用對稱分量法計算系統(tǒng)的不對稱故障，其步驟大致如下： （1）計算電力系統(tǒng)各元件的各序阻抗； （2）制訂電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)； （3）由各序網(wǎng)絡(luò)和故障條件列出對應(yīng)方程； （4）從聯(lián)立方程組解出故障點(diǎn)電流和電壓的各序分量，將相應(yīng)的各序分量相加，以求得故障點(diǎn)的各相電流和各相電壓； （5）計算各序電流和各序電壓在網(wǎng)絡(luò)中的分布，進(jìn)而求出各指定支路的各相電流和指定節(jié)點(diǎn)的各相電壓。4.5.5 4.5.5

17、 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 2序阻抗的基本概念 所謂某元件的正序阻抗，系指僅有正序電流通過該元件（這些元件三相是對稱的）時所產(chǎn)生的正序電壓降與此正序電流之比。 設(shè)正序電流 通過某元件產(chǎn)生的一相的壓降為 正序阻抗 負(fù)序阻抗 零序阻抗 元件的三序阻抗完全不同。1。I1。U111。IUZ222。IUZ000。IUZ4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 電力系統(tǒng)中任何靜止元件只要三相對稱，當(dāng)通入正序和負(fù)序電流時，由于其它兩相對本相的感應(yīng)電壓是一樣的，所以正序阻抗與負(fù)序阻抗相等。 在通入零序電流時，由于三相電流同相，相間的互感影響不同（

18、對于變壓器來講，零序阻抗與變壓器的結(jié)構(gòu)及繞組的連接方式有關(guān)），因而零序阻抗和正序（負(fù)序）阻抗不同。 如果各相之間不存在互感，且中線阻抗為零，那么正序（負(fù)序）阻抗就和零序阻抗相等。 對于架空輸電線、電纜、變壓器有 。對于由三個單相電抗器、電容器組成的三相電抗器、電容器以及由三個單相變壓器構(gòu)成的三相變壓器組（如果零序電流能夠流通）則有 。 21ZZ 021ZZZ4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 對于旋轉(zhuǎn)元件，如發(fā)電機(jī)和電動機(jī)，各序電流分別通過時，將引起不同的電磁過程： 正序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同的旋轉(zhuǎn)磁場； 負(fù)序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場；

19、 零序電流產(chǎn)生的磁場則與轉(zhuǎn)子的位置無關(guān)。 因此旋轉(zhuǎn)元件的正序、負(fù)序和零序阻抗互不相等。4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 3同步發(fā)電機(jī)的序阻抗 同步發(fā)電機(jī)正常對稱運(yùn)行時，只有正序電流存在，電機(jī)的參數(shù)就是正序參數(shù)。穩(wěn)態(tài)時用的同步電機(jī)電抗 、 過渡過程中用的 、 以及 、 都屬于正序阻抗。 汽輪發(fā)電機(jī)和有阻尼繞組的凸極電機(jī)可按 在近似計算時也可當(dāng)作 對無阻尼繞組的凸極電機(jī) 同步電機(jī)零序電流產(chǎn)生的磁鏈在空氣隙中之和等于零，所以零序電抗與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)，但漏磁與定子形式關(guān)系密切，通常情況下 以上參數(shù)均忽略電機(jī)磁飽和的影響，并認(rèn)為在短路過程中 、 、 恒定不變。d

20、xqxdxqxdxqx222. 1dxx 2dxx 245. 1dxx 06 . 015. 0dxx）（1x2x0 x4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 4負(fù)荷的序阻抗 在負(fù)荷中，異步電動機(jī)占較大的比重，因此負(fù)荷阻抗可以近似地取異步電動機(jī)各序的阻抗。 正常運(yùn)行時負(fù)荷的正序阻抗以額定容量為基準(zhǔn)的標(biāo)么值約為 。在短路時，當(dāng)計算穩(wěn)態(tài)短路電流時通常可取 ；在計算次暫態(tài)電流時次暫態(tài)電勢可取 ， 。 異步電動機(jī)的負(fù)序阻抗可取 ，為了簡化計算出可以僅取電抗部分 。 因為電動機(jī)一般中性點(diǎn)不接地，所以不考慮其零序電抗。 6 . 08 . 0*1jZ2 . 1*1x9 .

21、 08 . 0*E35. 02 . 0*1x2 . 04 . 0*2jZ2 . 0*2x4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 5變壓器的序阻抗 變壓器的負(fù)序電抗與正序電抗相等。 變壓器零序電抗則與變壓器繞組的連接方式、中性點(diǎn)是否接地、變壓器的結(jié)構(gòu)（單相、三相及鐵心的結(jié)構(gòu)形式）有關(guān)。4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) a）Yn，d聯(lián)結(jié)變壓器 由于變壓器每組繞相中感應(yīng)的零序電動勢是同相位而且大小相等，所以零序電流在三角形中流通，形成一合回路，在三角形外電路中則沒有零序電流，因而在等效電路中零序電流通過繞組的漏抗 ，繞

22、組的漏抗 。等效電路中繞組一端短接只是表明它是零序電流的閉合回路而不是表示繞組的一端接地。零序電流在 中的電壓降與變壓器勵磁電抗 中的電壓降相等。 零序電抗為 IXIIXIIXmX10XXXXIII4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) Yn，yn聯(lián)結(jié)的變壓器要在繞組中通過零序電流，其外電路必須要有接地的中性點(diǎn)。如果沒有則它的零序等效電路就與Yn，y聯(lián)結(jié)相同。相當(dāng)于繞組與外電路斷開。Yn，y聯(lián)結(jié)變壓器的零序電抗為 10XXXXmI4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 雙繞組變壓器兩個繞組的漏抗標(biāo)么值幾乎相等，并等于短

23、路電壓百分?jǐn)?shù)（或標(biāo)么值）的一半，一般可以當(dāng)作勵磁電抗支路斷開。 對于三相三柱式變壓器，由于零序磁通需經(jīng)過空氣隙與油箱外殼，因為磁阻大所以零序電抗較小，通?？烧J(rèn)為零序勵磁電抗標(biāo)么值在0.31.0的范圍內(nèi)。4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)IIIXXX04.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) Yn，d，yn聯(lián)結(jié)的變壓器。在繞組中若通過零序電流，則在零序網(wǎng)絡(luò)中必須有外部電流通路。4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) Yn，d，d聯(lián)結(jié)的變壓器，繞組和中的電壓降相等可以并聯(lián)，零序電抗為

24、 IIIIIIIIIIIXXXXXX04.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 6輸電線路的序阻抗 架空輸電線的負(fù)序電抗與正序電抗相等，零序電抗與平行線的回路數(shù)以及有無架空地線和地線的導(dǎo)電性能等因素有關(guān)。 由于零序電流在三相線路中是同方向的，互感很大，因而零序電抗要比正序電抗大。零序電流是通過地及架空地線返回的，所以架空地線會對三相導(dǎo)線產(chǎn)生屏蔽作用，使零序磁鏈減少，因而使零序電抗減小。4.5.5 4.5.5 系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)元件各序參數(shù)和等值網(wǎng)絡(luò) 7電纜的序阻抗 電纜的負(fù)序阻抗與正序相等，由于三相芯線間距離小所以正序電抗比架空輸電線路要小得多。

25、 電纜的電阻通常不能忽略。 電纜的零序電抗與電纜的外包皮的接地情況有關(guān)，一般由試驗決定。在短路電流計算中可以取 1010RR 10)6 . 45 . 3(XX4.5.6 4.5.6 系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 凡屬由同一序的相應(yīng)的電勢和阻抗根據(jù)電力系統(tǒng)的接線所構(gòu)成的單相等值電路，稱為該序的序網(wǎng)絡(luò)。 在制訂各序網(wǎng)絡(luò)時，必須先了解系統(tǒng)的接線，接地中性點(diǎn)的分布狀況以及各元件的各序參數(shù)和等效電路；進(jìn)而再分別各序，由短路點(diǎn)開始，查明序電流在網(wǎng)絡(luò)中的流通情況，以確定各序網(wǎng)絡(luò)的組成元件及其網(wǎng)絡(luò)的具體連接。 4.5.6 4.5.6 系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 1正序網(wǎng)絡(luò) 正序網(wǎng)絡(luò)就是通常用

26、以計算對稱三相短路時的網(wǎng)絡(luò)，流過正序電流的全部元件的阻抗均用正序阻抗表示。 在不對稱短路時短路點(diǎn)的正序電壓 、 和 不等于零，所以短路點(diǎn)不能和零電位線相連。正序電勢就是發(fā)電機(jī)的電勢。 1kaU。1kbU。1kcU。4.5.6 4.5.6 系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 2負(fù)序網(wǎng)絡(luò) 負(fù)序電流在網(wǎng)絡(luò)中所流經(jīng)的元件與正序電流所流經(jīng)的相同。因此，組成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的元件與組成正序網(wǎng)絡(luò)的元件完全相同，只是各元件的阻抗要用負(fù)序參數(shù)表示，其中發(fā)電機(jī)及各種旋轉(zhuǎn)電機(jī)的負(fù)序阻抗與正序阻抗不同，而其它靜止元件的負(fù)序阻抗等于正序阻抗。 因為發(fā)電機(jī)的負(fù)序電勢為零，所以負(fù)序網(wǎng)絡(luò)中電源支路負(fù)序阻抗的終點(diǎn)不接電勢，而與零電位

27、相連，并作為負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的起點(diǎn)，短路點(diǎn)就是該網(wǎng)絡(luò)的終點(diǎn)。短路點(diǎn)的負(fù)序電壓 不為零。2kU。4.5.6 4.5.6 系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 3零序網(wǎng)絡(luò) 在零序網(wǎng)絡(luò)中，不包含電源電勢。只在短路點(diǎn)存在有由故障條件所決定的不對稱電勢源中的零序分量。各元件的阻抗均應(yīng)以零序參數(shù)表示。 零序電流實際上是一個流經(jīng)三相電路的單相電流，經(jīng)過地或與地連接的其它導(dǎo)體（例如地線、電纜包皮等），再返回三相電路中。只有當(dāng)和短路點(diǎn)直接相連的網(wǎng)絡(luò)中至少具有一個接地中性點(diǎn)時，才可以形成一個零序回路。如果與短路點(diǎn)直接相連的網(wǎng)絡(luò)中有好幾個接地的中性點(diǎn)，那么有幾個零序電流的并聯(lián)支路。 在繪制等值網(wǎng)絡(luò)時，只能把有零序電流通過的

28、元件包括進(jìn)去，而不通過零序電流的元件應(yīng)舍去。作出系統(tǒng)的三線圖，在短路處將三相連在一起，接上一個零序電勢源，并從這一點(diǎn)開始逐一的查明零序電流可能通行的回路。4.5.6 4.5.6 系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 變壓器繞組的接法對零序電流的通行路徑有很大影響。Yn，d接線繞組中，星形側(cè)繞組中的零序電流只能在三角形側(cè)各相繞組中引起零序環(huán)流，并不能流到外線路上去。Yn，yn連接的變壓器中，當(dāng)其中一側(cè)的繞組中有零序電流通過時，另一側(cè)的繞組中有否零序電流出現(xiàn)，要看另一側(cè)繞組的外電路中還有其它接地的中性點(diǎn)等。 對于那些有零序電流通過的，連在發(fā)電機(jī)或變壓器等中性點(diǎn)的元件，例如消弧線圈中通過的零序電流為

29、三相的零序電流之和（即每相零序電流的三倍），而零序網(wǎng)絡(luò)所表示的只是一相的等值網(wǎng)絡(luò)，為了使零序網(wǎng)絡(luò)中在這一元件上的電壓降與實際值相等，就必須將該元件的阻抗值擴(kuò)大為3倍而串接在與之相連的流過同一零序電流的支路中。 4.5.6 4.5.6 系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成系統(tǒng)相序網(wǎng)絡(luò)的構(gòu)成 平行的線路中有零序電流通過時，平行線路中的零序電流要產(chǎn)生互感作用，在制訂零序網(wǎng)絡(luò)時應(yīng)計及零序互感的影響。 對于能夠找到公共節(jié)點(diǎn)并且各支路間互感又一樣的情況，可以應(yīng)用如建立變壓器的等值電路時所采用的方法“直接去耦法”，建立無互感的等值網(wǎng)絡(luò)。 當(dāng)有互感的支路難于找到連在一起的公共節(jié)點(diǎn)時，可以先求出對應(yīng)這部分網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣，然后

30、再根據(jù)節(jié)點(diǎn)導(dǎo)納矩陣中的諸元素來建立與之對應(yīng)的無互感的等值網(wǎng)絡(luò)。 4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 1等值網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用對稱分量法分析計算簡單不對稱故障時，對于各序分量的求解，一般有兩種方式： （1）直接的聯(lián)立求解三個序的電勢方程和三個邊界條件方程； （2）借助于復(fù)合序網(wǎng)圖進(jìn)行求解，即根據(jù)不同故障類型所確定的邊界條件，將三個序網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪B接，組成一個復(fù)合序網(wǎng)，對復(fù)合序網(wǎng)進(jìn)行計算，便可求出電流、電壓的各序?qū)ΨQ分量。 4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分簡單的不對稱故障的分析析 系統(tǒng)接線圖 正、負(fù)、零序等值網(wǎng)絡(luò)圖 1101111ZIUZIEUkakkaak

31、a。）（。222ZIUkaka。000ZIUkaka。4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 為從正序網(wǎng)絡(luò)故障口看過去的戴維南等值電勢。其值等于故障發(fā)生之前故障點(diǎn)的相電壓。當(dāng)計算穩(wěn)態(tài)時，網(wǎng)絡(luò)中的電勢用穩(wěn)態(tài)電勢。當(dāng)計算暫態(tài)時網(wǎng)絡(luò)中的電勢用暫態(tài)電勢或次暫態(tài)電勢。 假定短路是純金屬性的（短路點(diǎn)弧光電阻及接地電阻均為零），短路是發(fā)生在假想的阻抗等于零的引出線上。 電流的正方向規(guī)定由電源指向短路點(diǎn)。 電壓的正方向規(guī)定由故障點(diǎn)的每相對地電壓。 計算中均以相作為基準(zhǔn)相。）（）（。01kaUE4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 2兩相短路 （1）

32、故障邊界條件 假定 兩相短路，以相量表示的邊界條件方程如下： 兩相短路的以序分量表示的三個邊界條件是 0kaI。kckbII。kckbUU。00kaI。21kakaII。21kakaUU。 兩相短路時的系統(tǒng)接線圖 bc4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 （2）復(fù)合序網(wǎng)兩相短路時的序網(wǎng)及復(fù)合序網(wǎng)圖 由于相間故障時不存在零序分量，所以復(fù)合序網(wǎng)只包括正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。 根據(jù)兩相短路的邊界條件： ； ，圖中的正序和負(fù)序網(wǎng)絡(luò)聯(lián)成一個復(fù)合序網(wǎng)絡(luò)。 21kakaII。21kakaUU。4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 3單相接地短路 （1）

33、故障邊界條件 假定 相接地短路，短路處用相量來示的邊界方程為： 用對稱分量表示 ： 或單相接地短路時系統(tǒng)接線圖 a0kaU。0kckbII。210kakakaIII。0021kakakakaUUUU。）（。021kakakaUUU4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 （2）復(fù)合序網(wǎng) 根據(jù)故障處的邊界條件：三個序電流相等，三個序電壓之和等于零，可以將三個序網(wǎng)串聯(lián)組成一個復(fù)合序網(wǎng)。 單相接地短路時的復(fù)合序網(wǎng)圖 4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 4兩相接地短路 （1）故障邊界條件 假定兩相接地短路，短路處以相量表示的邊界條件為： 用

34、對稱分量表示 或0kaI。0kbU。0kcU。0021kakakakaIIII。）（。021kakakaIIIkakakakaUUUU。31021兩相接地短路時的系統(tǒng)接線圖 4.5.7 4.5.7 簡單的不對稱故障的分析簡單的不對稱故障的分析 （2）復(fù)合序網(wǎng) 短路處的各序電壓相等，而各序電流之和等于零。 兩相接地短路復(fù)合序網(wǎng)圖 4 4.5.8 .5.8 不對稱短路電流、電壓的計算不對稱短路電流、電壓的計算 根據(jù)不對稱短路的邊界方程和復(fù)合序網(wǎng)求出的各序電流、電壓對稱分量及各相電流、電壓值，一般都是指起始時或穩(wěn)態(tài)時的基頻分量。 不對稱短路的電流、電壓計算可以根據(jù)短路序網(wǎng)的基本方程式和邊界條件方程式

35、列出若干個獨(dú)立方程，針對防城中的未知數(shù)，聯(lián)立求解，即可獲得電流、電壓的計算值。4 4.5.8 .5.8 不對稱短路電流、電壓的計算不對稱短路電流、電壓的計算 1.兩相短路 （1）電流的計算 根據(jù)bc兩相短路故障的邊界條件和復(fù)合序網(wǎng)的接線圖得 故障處的各相電流 21121)0(21ZZEZZUIIakkaka。021kakakaIII。1122123kakakakakbIjIaaIaIaI。）（1122213kakakakakcIjIaaIaIaI。）（4 4.5.8 .5.8 不對稱短路電流、電壓的計算不對稱短路電流、電壓的計算 （2）電壓計算 根據(jù)bc兩相短路故障的邊界條件和復(fù)合序網(wǎng)的接線圖

36、得到 故障處的各相電壓 或21211111)0(1ZIUZIEZIUUkakakaakakka。2112122ZIUUUUkakakakaka。）（。2111ZZIEUkaakakakakakakbUUUaUaU。211212kakakakakcUUUaUaU。2112214 4.5.8 .5.8 不對稱短路電流、電壓的計算不對稱短路電流、電壓的計算 當(dāng)在遠(yuǎn)離發(fā)電機(jī)的地方發(fā)生兩相短路時，可以認(rèn)為整個系統(tǒng)的 ，此時有 式中 在同一點(diǎn)發(fā)生三相短路時 的短路電流。 21ZZ)3(1121)0(23233kaakkckbIjZEjZZUjII。11)3(ZEIaka。4 4.5.8 .5.8 不對稱短

37、路電流、電壓的計算不對稱短路電流、電壓的計算 2單相接地短路 假定a相短路，各序的電氣量 或02021)0(1kakakkaIIZZZUI。21222ZIZIUkakaka。01000ZIZIUkakaka。）（）（。021021ZZIUUUkakakaka11111)0(1ZIEZIUUkakakakka。4 4.5.8 .5.8 不對稱短路電流、電壓的計算不對稱短路電流、電壓的計算 短路處的各相電流、電壓量 021021333kakakakakakakaIIIIIII。0112kckakbIIaaI。）（0021kakakakaUUUU。1022210212ZaZaaIUUaUaUkakakakakb）（）（。1022102