電力系統(tǒng)的短路電流分析和計算

1、電力系統(tǒng)的短路電流分析和計算 3.1 概述3.2 無限大功率電源三相短路分析3.3 同步發(fā)電機三相短路分析3.4 電力系統(tǒng)三相短路的實用計算3.5 電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算3.1 概述1.短路的定義： 短路就是指相與相或相與地之間發(fā)生不正常通路的情況。2.短路的種類：對稱短路不對稱短路兩相短路(10%)兩相接地短路(20%)三相短路(5%)單相接地短路(65%)3.短路的圖例及表示符號：代表符號示意圖短路種類三相短路兩相短路單相短路兩相短路接地f （3）f （1,1）f （2）f （1）4.短路的影響：使短路點附近支路的電流大幅度增加，引起導體發(fā)熱或變形； 系統(tǒng)電壓大幅度下降，造成產(chǎn)品報

2、廢、設(shè)備損 壞等后果；短路故障會破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。5.減少短路故障危害的方法：采取限制短路電流的措施，合理設(shè)計電網(wǎng)，比如在線路上安裝電抗器； 迅速將發(fā)生短路的部分與系統(tǒng)其他部分隔離開，使無故障部分恢復(fù)正常運行，比如裝設(shè)繼電保護裝置；6.短路電流的計算目的： 進行繼電保護設(shè)計和整定； 為了選擇電氣設(shè)備，校驗電氣設(shè)備的熱穩(wěn)定和動穩(wěn)定； 進行接線方案的比較和選擇。3.2 無限大功率電源供電的三相短路電流分析無限大功率電源的定義： 無論由此電源供電的網(wǎng)絡(luò)中發(fā)生什么擾動，電源的電壓幅值和頻率均為恒定的電源。3.2.1 三相短路的暫態(tài)過程端部短路前：設(shè)短路發(fā)生在t=0時刻：A相短路的全電流為： 強制分量

3、、交流分量、回路穩(wěn)態(tài)電流、幅值在暫態(tài)過程中不變。-周期分量幅值-直流分量衰減時間常數(shù)-短路阻抗角C為積分常數(shù)，由初始條件決定，其值為短路電流直流分量（也稱為非周期分量或自由分量）的起始值；自由分量、直流分量、按指數(shù)規(guī)律衰減為零。在電感性的電路中，短路前后電流不能突變，所以：短路前瞬間電流短路后瞬間電流從而3.2.2 短路沖擊電流和最大有效值電流1.短路沖擊電流分別為A、B、C相短路前瞬間的電流；分別為A、B、C相短路電流直流分量的起始值；分別為A、B、C相短路電流交流分量的起始值。出現(xiàn)最大的短路沖擊電流的條件：直流電流的初值越大，暫態(tài)過程中短路沖擊電流也就越大。直流分量的起始值大小與電源電壓的

4、初始角 及短路前回路中電流值 及 角等有關(guān)。圖3-3為t=0時刻A相相量圖 ：電源電壓； ：短路前的電流； ：短路電流交流分量；相量在時間軸t上的投影 ：短路前電流瞬時值； ：短路后交流分量瞬時值；差值 為直流分量的起始值；若短路前空載 ，短路時電源電壓正好過零，即 ，且電路為純電感電路時（ ），短路瞬時直流分量有最大的起始值，即等于交流分量的幅值。此時A相的沖擊電流最大。如果改變 ，使相量差 與時間軸平行，則直流分量 值最大；若相量差與時間軸垂直，則 0，自由分量不存在，即A相電流從一種穩(wěn)態(tài)直接進入另一種穩(wěn)態(tài)，沒有暫態(tài)過程。A相沖擊電流：短路電流的最大值約在短路后的T/2時刻出現(xiàn)。在f=50

5、Hz的情況下，大約為時出現(xiàn)沖擊電流最大值。KM：沖擊系數(shù)，表示沖擊電流為短路電流交流分量幅值的倍數(shù)。沖擊系數(shù)的變化范圍：f1在發(fā)電機端部發(fā)生短路時，kM；f2在發(fā)電廠高壓側(cè)母線上短路時， kM；f3其他地點短路時，kM。f1f2f3電力系統(tǒng)實用計算中，kM的取值：計算沖擊電流的作用：檢驗電氣設(shè)備和載流導體的動穩(wěn)定度。2.短路電流的最大有效值 在短路過程中，任一時刻t的短路電流的有效值是以時刻t為中心的一個周期T內(nèi)瞬時電流的方均根值，即 直流分量電流是隨時間衰減的。在實際的電力系統(tǒng)中，短路電流交流分量的幅值也是隨時間衰減的。 為了簡化計算，忽略交直流分量在周期T內(nèi)的衰減。即認為：直流分量在以時間

6、t為中心的一個周期T內(nèi)近似恒定不變，因而它在時間t的有效值就等于它在該時刻的瞬時值；對于交流分量，也認為它在所計算的周期內(nèi)幅值是恒定的。即在t時刻：短路電流最大有效值的作用：校驗斷路器的斷流能力。最大有效值電流發(fā)生在短路后約半個周期時：3.3 同步發(fā)電機突然三相短路的物理過程及短路電流的分析 同步發(fā)電機不能看成無限大容量，內(nèi)部存在暫態(tài)過程，因而不能保持其端電壓和頻率不變。 由于發(fā)電機轉(zhuǎn)子的慣量較大，在分析短路電流時近似地認為發(fā)電機轉(zhuǎn)子保持同步轉(zhuǎn)速，只考慮發(fā)電機的電磁暫態(tài)過程。3.3.1 同步發(fā)電機在空載情況下突然三相短路的物理過程 同步發(fā)電機穩(wěn)態(tài)對稱運行時，電樞反應(yīng)磁動勢的大小固定，在空間以同

7、步速度旋轉(zhuǎn)，由于它與轉(zhuǎn)子沒有相對運動，因而不會在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電流。 當發(fā)電機端部突然三相短路時，定子電流在數(shù)值上將急劇變化，由于電感回路的電流不能突變，定子繞組中必然有其他電流自由分量產(chǎn)生，從而引起電樞反應(yīng)磁通變化。此變化又會影響到轉(zhuǎn)子，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)出電流，進一步影響定子電流的變化。 根據(jù)磁鏈守恒原理，定子繞組中感應(yīng)電流產(chǎn)生的磁通試圖對鉸鏈的轉(zhuǎn)子磁通去磁。磁鏈方向的確定： 定子各繞組軸線的正方向作為各繞組磁鏈的正方向，各相繞組中正方向電流產(chǎn)生的磁鏈方向與繞組軸線的正方向相反，即定子繞組中正電流產(chǎn)生負磁通。 轉(zhuǎn)子繞組中正向電流產(chǎn)生的磁鏈與軸線的正方向相同，即在轉(zhuǎn)子方面，正電流產(chǎn)生正磁通。

8、圖3-5為凸極同步發(fā)電機的示意圖。轉(zhuǎn)子逆時針旋轉(zhuǎn)為正方向，q軸超前d軸900。勵磁繞組ff的軸線與d軸重合。阻尼繞組用兩個互相正交的短接繞組等效，軸線與d軸重合的稱為DD阻尼繞組，軸線與q軸重合的稱為 阻尼繞組。1. 定子回路短路電流當t=0時，定子繞組發(fā)生三相短路，磁鏈瞬時值為： 設(shè)短路前發(fā)電機處于空載狀態(tài)，此時沒有電樞反應(yīng)，設(shè) 為轉(zhuǎn)子d軸與A相繞組軸線的初始夾角，則有：主磁通鉸鏈的磁鏈 定子繞組發(fā)生短路后瞬間，定子三相繞組中感應(yīng)出的自由電流分量產(chǎn)生的磁鏈應(yīng)滿足：把短路前后的磁鏈代入上式：感應(yīng)出的自由電流分量產(chǎn)生的磁鏈主磁鏈鉸鏈的磁鏈t=0時主磁鏈鉸鏈的磁鏈 根據(jù)磁鏈守恒定律，任何一個閉合的

9、超導體線圈（不考慮發(fā)電機電阻），它的磁鏈應(yīng)保持不變。 根據(jù)規(guī)定定子電流的正方向與磁鏈正方向相反，定子三相短路電流為 定子繞組中的直流分量在空間形成恒定的磁動勢。當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，由于縱軸和橫軸磁阻不同，每轉(zhuǎn)過1800（頻率為基頻的2倍），主磁路磁阻交變一次。要真正維持定子繞組的磁鏈不變，只有在這個恒定的磁勢上增加一個適應(yīng)磁阻變化的、具有2倍同步頻率的交變分量才可能得到。因此在定子的三相短路電流中，還應(yīng)有2倍同步頻率的電流。2倍頻率電流的幅值取決于縱軸和橫軸磁阻之差，其值一般不大。2. 勵磁回路電流分量A、定子突然短路后，在定子繞組上產(chǎn)生交流基波分量電流，產(chǎn)生的磁動勢與轉(zhuǎn)子同步轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生的電樞反應(yīng)磁

10、通要穿過轉(zhuǎn)子主磁路，為保持勵磁磁鏈不變，勵磁繞組中出現(xiàn)一個與勵磁電流同方向的直流電流，用于抵消電樞反應(yīng)磁鏈。B、定子電流中的直流分量所產(chǎn)生的在空間靜止的磁場，使轉(zhuǎn)子勵磁繞組中產(chǎn)生一個同步頻率的交變磁鏈，即在勵磁繞組中感生出一個同步頻率的交流分量。C、定子電流中的2倍頻分量所產(chǎn)生的2倍同步速空間磁場，也使轉(zhuǎn)子勵磁繞組中產(chǎn)生一個同步頻率的交變磁鏈，即在勵磁繞組中感生出一個同步頻率的交流分量。定子回路的直流分量和倍頻分量與轉(zhuǎn)子回路的基波分量是相互依存和影響的，以相同的時間常數(shù)Ta衰減，時間常數(shù)取決于定子繞組的電阻和等值電感。對于40120MVA的水輪機，時間常數(shù)為 ，容量為30165MVA的汽輪機，

11、其值為 。D、同理，定子側(cè)電樞反應(yīng)磁鏈也使轉(zhuǎn)子阻尼繞組中感應(yīng)出電流，直軸阻尼繞組中感應(yīng)出直流和基波交流分量，假定定子回路電阻為零，電樞反應(yīng)只有直軸，在直軸阻尼繞組中感應(yīng)出基波交流分量。定子回路短路電流的交流基波分量和轉(zhuǎn)子回路的直流自由分量是以相同的時間常數(shù)衰減的，時間常數(shù) 主要取決于轉(zhuǎn)子回路的電阻和等值電感。對于容量為40120MVA的水輪機，時間常數(shù)為 3s，容量為30 165MVA的汽輪機，其值為 。3.3.2 無阻尼繞組同步發(fā)電機空載時的突然三相短路電流在穩(wěn)態(tài)運行時，凸極電機在忽略定子電阻情況下，電壓方程為：通常已知的是發(fā)電機端電壓和定子全電流，而空載電勢Eq和Id、Iq均是末知的（電樞

12、反應(yīng)磁動勢與交軸的空間相位差未知）。要求空載電勢，必須首先確定q軸的位置。EQ為虛構(gòu)電動勢，其方向在q軸上。若把端電壓分解成兩個軸向分量：電壓方程可改寫為：交軸等值電路直軸等值電路雙反應(yīng)理論 在穩(wěn)態(tài)運行時，隱極機在忽略定子電阻情況下，電壓方程為：發(fā)電機突然短路時，由于暫態(tài)過程中各種分量的產(chǎn)生，對應(yīng)的電動勢、電抗均發(fā)生變化，不能再通過穩(wěn)態(tài)方程求暫態(tài)過程中的短路電流。若不考慮倍頻分量，發(fā)電機定子短路電流中只含有交流基波分量和直流分量。在空載短路的情況下，直流分量起始值與基波交流分量的起始值大小相等，方向相反。若能求得交流基波電流，則定子短路全電流也就確定了。以上電壓方程是穩(wěn)態(tài)的。1、短路前空載，轉(zhuǎn)

13、子勵磁電流 產(chǎn)生勵磁繞組主磁通 和漏磁通 。2、定子側(cè)突然空載短路，定子電樞短路電流產(chǎn)生電樞反應(yīng)主磁通 和漏磁通 。 為抵消定子交流基波電流的電樞反應(yīng)，勵磁回路感生自由直流分量 ，對應(yīng)的主磁通和漏磁通為 和 。短路瞬間磁鏈守恒：短路前短路后短路電流稱暫態(tài)短路電流：由于 均為未知，無法求解。建立等值磁路在短路瞬間，由于 對 的抵消作用，勵磁回路仍保持原有的磁通 ，而定子的電樞反應(yīng)磁通可等值地用 表示， 在穿過氣隙后被擠到勵磁繞組的漏磁路上， 經(jīng)過的磁路磁阻比 的大。因此，此時所對應(yīng)的直軸電抗比同步電抗Xd要小，稱此直軸等值電抗為暫態(tài)電抗 ， ，其中 為電樞反應(yīng)走勵磁漏磁路的電樞反應(yīng)電抗。則短路瞬

14、間的定子短路交流基波電流分量的起始值為：穩(wěn)態(tài)短路時：無阻尼繞組同步發(fā)電機空載短路時的A相短路由流為：穩(wěn)態(tài)交流分量衰減交流分量衰減直流分量3.3.3 無阻尼繞組同步發(fā)電機負載時的突然三相短路電流與空載時突然三相短路的區(qū)別： 短路前已有電樞反應(yīng)磁通。電機端部短路穩(wěn)態(tài)電流仍為：一般負載電流不是純感性的，電樞反應(yīng)磁通按雙反應(yīng)原理分解為縱軸電樞反應(yīng)磁通 和橫軸電樞反應(yīng)磁通 ，對應(yīng)的電壓平衡方程式為：假設(shè)定子繞組電阻為零，短路瞬時的定子交流基波分量初始值只有縱軸分量：為保持勵磁回路磁鏈守恒，勵磁繞組中產(chǎn)生直流自由分量 ：即 等值電樞反應(yīng)增加磁通走勵磁繞組漏磁通路徑。 對定子繞組的作用用定子電流增量 在相應(yīng)

15、的電樞反應(yīng)電抗 上的電壓降來表示。此時定子縱軸的電壓平衡方程式為整理可得穩(wěn)態(tài)方程則有橫軸暫態(tài)電動勢與短路前勵磁繞組匝鏈的磁鏈成正比令 可以看作是短路前橫軸分量在 后的電動勢，稱為橫軸暫態(tài)電動勢，可用穩(wěn)態(tài)參數(shù)計算。 帶負荷短路時，定子基波交流分量暫態(tài)短路電流的起始值為：根據(jù)磁鏈守恒原理，勵磁繞組的總磁鏈 在短路瞬間不能突變，故 在短路瞬間不會變，即：把空載短路電流表達式中與 對應(yīng)的電動勢換成 ，則可得到負載情況下突然短路時的定子A相短路電流：短路前橫軸暫態(tài)電動勢短路后橫軸暫態(tài)電動勢空載短路不是在發(fā)電機端部，而是有外接電抗X1情況下時：作相應(yīng)調(diào)整：各電流分量幅值減小增大，相應(yīng)交流衰減變慢。減小，相

16、應(yīng)直流衰減變快。直流分量衰減時間常數(shù)。 主要取決于轉(zhuǎn)子回路的電阻和等值電感；端部簡化計算方法令后的虛構(gòu)暫態(tài)電動勢用 近似代替 ，短路電流基波分量起始值為： 3.3.4 有阻尼繞組同步發(fā)電機的突然三相短路電流縱軸阻尼繞組等值電抗為縱軸次暫態(tài)電抗橫軸等值次暫態(tài)電抗 ，且次暫態(tài)電流起始值空載短路時， 對應(yīng)的電動勢為空載電動勢 ，故短路電流的起始值為：空載短路時A相電流：穩(wěn)態(tài)交流分量衰減交流分量衰減直流分量在負載短路時，電壓平衡方程式：次暫態(tài)電流起始值：短路前 后的橫軸次暫態(tài)電動勢穩(wěn)態(tài)交流分量衰減交流分量衰減直流分量在近似計算中常令 的標幺值為1，則次暫態(tài)電流的標幺值為：次暫態(tài)電流起始值：為虛構(gòu)的 后

17、的次暫態(tài)電動勢穩(wěn)態(tài)交流分量衰減交流分量衰減直流分量近似計算有阻尼同步發(fā)電機空載短路時定子A相電流示意圖短路電流交流分量起始幅值可達額定電流的10倍以上。如再考慮最嚴重情況下短路時，直流分量有最大值，這時的短路電流的最大瞬時值將接近額定電流的20倍。同步發(fā)電機短路電流的基波交流電流在短路后暫態(tài)過程是不斷變化的，原因是定子三相繞組空間內(nèi)由非理想導體構(gòu)成的閉合轉(zhuǎn)子繞組改變著定子電樞反應(yīng)磁通的路徑，使定子繞組的等值電抗發(fā)生變化。例3-1 一臺額定容量為50MW的同步發(fā)電機，額定電壓為，額定功率因數(shù)為，次暫態(tài)電抗為。試計算發(fā)電機在空載情況下突然三相短路后短路電流交流分量的起始幅值。解： 發(fā)電機空載短路前

18、 ，短路后基波交流分量起始有效值的標幺值為：發(fā)電機的額定電流為：短路電流交流分量起始幅值：近似計算3.4 電力系統(tǒng)三相短路的實用計算由于電力系統(tǒng)是由很多臺發(fā)電機和各種負荷，通過復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)聯(lián)結(jié)組成的，因此要準確計算三相短路電流的各分量及其變化情況是十分困難和復(fù)雜的。在工程實際問題中，多數(shù)情況下只需計算短路瞬間的短路電流基波交流分量的起始值。基波交流分量起始值的計算方法是：將各同步發(fā)電機用其暫態(tài)電動勢（或次暫態(tài)電動勢）和暫態(tài)電抗（或次暫態(tài)電抗）作為等值電動勢和電抗，短路點作為零電位，然后將網(wǎng)絡(luò)作為穩(wěn)態(tài)交流電路進行計算，即可得到短路電流基波交流分量的起始值。在短路計算中采用的假設(shè)：所有發(fā)電機的電動勢

19、均同相位；發(fā)電機的等值電勢為：為避免正常運行方式的計算，在標幺值計算時，電動勢的模值還可以近似取1；不計磁路飽和，認為系統(tǒng)各元件為線性元件，可采用疊加原理；在短路電流的計算中，可以在多數(shù)情況下不考慮負荷；忽略元件的電阻及并聯(lián)支路，只考慮元件的感抗； 系統(tǒng)中的短路為金屬性短路。近似計算3.4.1 電抗標幺值的近似計算網(wǎng)絡(luò)的平均額定電壓(2)變壓器：(4)線路：(3)電抗器：(1)發(fā)電機：3.4.2 短路電流交流分量起始值的計算1. 應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)的等值電動勢 和電抗 計算短路電流起始值在近似計算時，取發(fā)電機電動勢 ，則 ，輸入阻抗倒數(shù)就是短路點短路電流的標幺值。 一個復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過等值變換化簡后可得到

20、只有一條有源支路E和X的簡單形式，短路點f的短路電流： 從f點與地之間看進網(wǎng)絡(luò)的等值阻抗，也稱為網(wǎng)絡(luò)對短路點的輸入阻抗。短路前節(jié)點f的開路電壓；例 3-3 在圖3-15（a）所示的電力系統(tǒng)中，節(jié)點f1和f2分別發(fā)生了三相短路，試計算發(fā)電機提供的次暫態(tài)電流和f2點短路時的短路沖擊電流。沖擊系數(shù)取KM。圖3-15（a）圖3-15（b）等值電路解：取 。發(fā)電機次暫態(tài)電抗：變壓器電抗：線路電抗：電抗器電抗：當f1點發(fā)生三相短路時，采用短路電流計算的假定條件，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化簡化得圖3-15（c）：其中發(fā)電機G1提供的短路電流為：發(fā)電機G2提供的短路電流為：當f2點發(fā)生三相短路時，并經(jīng)網(wǎng)絡(luò)化簡化得圖3-15（

21、d）：其中發(fā)電機G1提供的短路電流為：發(fā)電機G2提供的短路電流為：當f2點發(fā)生三相短路時，發(fā)電機提供的短路沖擊電流：發(fā)電機G1提供的短路沖擊電流為：發(fā)電機G2提供的短路沖擊電流為：2.應(yīng)用各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗計算短路電流 在需要分別求出系統(tǒng)中每個發(fā)電機單獨向短路點提供的短路電流時，要求出每個電源分別與短路點之間直接相連的電抗。電源和短路點直接相連的電抗稱之為電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗。應(yīng)用各轉(zhuǎn)移阻抗求各電源送出的短路電流，短路點總的短路電流即為各電源所提供的短路電流之和。例3-4 圖3-6（a）所示的電力系統(tǒng)中，f點發(fā)生三相短路，求各電源對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗，并計算短路電流。解：取 。等值電路如

22、圖3-16（b）所示，其中X1，X2分別為發(fā)電機G1，G2的次暫態(tài)電抗；X3，X4分別為輸電線和電抗器的電抗；X5，X6分別為變壓器T1，T2的電抗。X4,X5,X6組成的形等值變換成Y形，將串聯(lián)電抗相加將X10，X11，X8組成的Y形變換成，求得各電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗： 短路點短路電流：化為有名值：短路容量：等于該點短路時的短路電流乘以該點短路前 的額定電壓。用標幺值表示：電力系統(tǒng)中也常用短路容量來反映三相短路的嚴重程度用有名值表示：1、大小反映了該點短路時短路電流的大??；2、同時也反映了該點輸入阻抗的大小。在工程計算中，往往不知道系統(tǒng)的等值電抗值，但若已知與該系統(tǒng)相連母線的短路容量，則系

23、統(tǒng)的電抗標么值為1/Sf*。如果不知道母線的短路容量，在近似計算中可以將接在母線上的斷路器的額定斷流容量作為該母線的短路容量。短路容量的作用：以上是t0s時短路電流基波交流分量起始值的實用計算方法。短路后任意時刻短路電流的基波交流分量的計算通常采用運算曲線的方法確定。運算曲線：在發(fā)電機的參數(shù)及運行初始狀態(tài)給定后，短路電流只是短路點與電源的距離（用外接電抗Xe表示）和時間t的函數(shù)。把歸算到發(fā)電機容量的外接電抗的標么值與發(fā)電機次暫態(tài)電抗 之和定義為計算電抗 。短路電流交流分量的標么值可以表示為計算電抗和時間的函數(shù)，反映這一函數(shù)關(guān)系的曲線稱為運算曲線。國內(nèi)有關(guān)部門根據(jù)統(tǒng)計的方法，針對我國同步發(fā)電機容

24、量的配置情況，根據(jù)不同的 和時間t，分別算出汽輪發(fā)電機和水輪發(fā)電機的各種運算曲線。這樣在具體使用時可直接查運算曲線，得出t0時刻的短路電流。3.5 電力系統(tǒng)不對稱短路的分析和計算方法：對稱分量法3.5.1 對稱分量法原理：一個不對稱的三相量可以分解為正序、負序和零序 三個對稱的三相量。正序分量：大小相等，相位彼此差120，相序和正常運 行方式一致；負序分量：大小相等，相位彼此差120，相序和正常運 行方式相反；零序分量：大小相等，相位相同。各序相量間的關(guān)系：正序分量負序分量零序分量其中寫成矩陣形式簡寫為3.5.2 電力系統(tǒng)各元件的序阻抗序阻抗：施加在元件端點的某序電壓與流過的該序電流的比值正序

25、電抗：是各元件在正常對稱運行狀態(tài)下的電抗。具有靜止磁耦合的元件，正序電抗和負序電抗相等。負序電抗：發(fā)電機等旋轉(zhuǎn)元件，負序電抗和正序電抗不等。發(fā)電機： 定子電流基波負序分量產(chǎn)生反向旋轉(zhuǎn)磁場，使定轉(zhuǎn)子間存在有相對運動的磁耦合。對定子負序磁場來說，轉(zhuǎn)子繞組為保持自身磁鏈不變，總是處于次暫態(tài)狀態(tài)。汽輪機和有阻尼繞組的水輪發(fā)電機：沒有阻尼繞組的水輪發(fā)電機：在實用計算中：近似計算：零序電抗：1.同步發(fā)電機定子繞組形連接，中性點接地，零序電流合成磁通為0，只有對應(yīng)每個繞組的漏磁通，所以 2.架空輸電線路影響因素：土壤的導電率、地回線等值深度、輸電線路有無架空地線、是否雙回線。特點：大于正序電抗。（1）Y0/

26、接線變壓器3.變壓器影響因素：變壓器三相繞組的接線方式和變壓器的結(jié)構(gòu)（2）Y0/Y接線變壓器（3）Y0/Y0接線變壓器a、變壓器二次是否有零序電流取決于二次繞組側(cè)所聯(lián)線路的對端中性點是否接地b、零序勵磁磁通所走路徑與變壓器的結(jié)構(gòu)有關(guān)：三相變壓器組，各相磁路獨立，各序磁通以鐵心為通路，各序勵磁電抗相等，勵磁電抗很大。三相三柱式，在三相繞組中施加零序電壓后，三相磁通同相位，只能經(jīng)過油箱壁構(gòu)成回路，因此零序磁通所遇到的磁阻很大，零序勵磁電抗比正序時小得多，可以實測出。三繞組變壓器零序電抗等值電路03.5.3 電力系統(tǒng)的各序等值網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)：通常用于計算對稱三相短路的網(wǎng)絡(luò)，其中含有發(fā)電機的次暫態(tài)電動勢

27、，所有元件的電抗均用正序電抗。負序網(wǎng)絡(luò)：網(wǎng)絡(luò)連接和正序網(wǎng)絡(luò)相同，只是發(fā)電機的負序電動勢為零，故負序網(wǎng)絡(luò)為無源網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)中的元件用負序阻抗表示。零序網(wǎng)絡(luò)：1）受變壓器的接法和中性點接地的方式對網(wǎng)絡(luò)中零序電流的分布及零序網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)有決定性的影響； 2）不同地點發(fā)生不對稱故障，零序電流分布和零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也不相同； 3）單相等值電路中，中性點接地的阻抗要取實際值的3倍。例3-5 系統(tǒng)接線圖3.5.4 電力系統(tǒng)不對稱短路故障處電壓、電流的分析及計算以圖所示的簡單電力系統(tǒng)f點發(fā)生b，c相短路接地來說明應(yīng)用對稱分量法計算不對稱短路的原理及計算的一般方法。f點發(fā)生b，c相短路接地：短路處不對稱電壓電流分布三相

28、不對稱電壓電流分解為正、負、零序三組對稱分量短路點只有正序分量，網(wǎng)絡(luò)元件為正序電抗的正序網(wǎng)絡(luò)短路點只有負序分量，網(wǎng)絡(luò)元件為負序電抗的負序網(wǎng)絡(luò)短路點只有零序分量，網(wǎng)絡(luò)元件為零序電抗的零序網(wǎng)絡(luò)根據(jù)各序等值電路可寫出正序為有源端口網(wǎng)絡(luò)負序和零序為無源端口網(wǎng)絡(luò)邊界條件邊界條件轉(zhuǎn)換成對稱分量 求解組成的方程式，解出兩相短路接地時故障點的各序電流和各序電壓。兩相短路接地時序分量的邊界條件：三等值電路并聯(lián)得復(fù)合序網(wǎng)利用復(fù)合序網(wǎng)求解的方法根據(jù)復(fù)合序網(wǎng)可得故障相的短路電流為故障相電流的有效值兩相接地短路時，流入地中的電流為由復(fù)合序網(wǎng)圖可求得短路處電壓的各序分量為短路點非故障相電壓為畫出兩相短路接地時故障處短路電流和電壓的相量圖用類似的方法可以推導出單相短路接地、兩相短路的邊界條件及各序電流、電壓關(guān)系及復(fù)合序圖。 各種不對稱短路的故障點正序電流的計算公式可以用統(tǒng)一的公式表示正序電流與短路電流之間的關(guān)系對于三相短路來說其中：上面的統(tǒng)一公式所表示的關(guān)系說明求解各種不對稱短路的正序分量，可以利用正序增