不对称短路的计算方法

第二章短路电流的计算第二章电力系统概述2－1概述2－2发生短路时电网的等值电路2－3短路计算中的网络化简2－4三相短路的计算方法2－5不对称短路的计算方法2-5不对称短路的计算方法短路种类三相短路对称短路两相短路单相短路接地两相短路接地不对称短路示意图代表符号发生的机率约(%))3(f)2(f)(１f)1,(１f5106520一、对称分量法在三相电路中，任意一组不对称的三相相量（电压或电流），可以分解为三相对称的相量分量，以电流为例，有：120AAAAIIII120BBBBIIII120CCCCIIII其中下标（1）表示正序分量，下标（2）表示负序分量，下标（0）表示零序分量。正序分量负序分量零序分量1AI1BI000ABCIII1CI2BI2CI2AIAIBICI1AI2AI0AI合成211BAII11CAII000BCAIII120AAAAIIII120BBBBIIII2120AAAIII012321232122402120jjejejII22BAII222CAII2110AAAIII120CCCCIIII已知某相的序分量电量，求三相电量若已知不对称量，可求出三组对称量：说明：对称分量法应用的是叠加原理，只能用在线性参数系统中212201()31()31()3AABCAABCAABCIIIIIIIIIIII强调：1、不对称三相量的分解与合成适用于电压、电流、电动势的讨论，不适用于功率的讨论；不仅适用于发电机，还适用于变压器及整个电力系统的分析。2、对称分量法说明，对于三相系统，当其处于不对称短路或运行状态时，可将其分解为相对独立的正序、负序和零序三个对称的系统，相应的有三个相对独立的正序、负序和零序等值电路。3、当正序电流、负序电流和零序电流流过电力系统各元件时会产生正序电压降、负序电压降和零序电压降，相应有正序电抗、负序电抗和零序电抗。（各元件电抗平均值见表2-4）二、短路回路中各元件的序电抗1、正序电抗X1=U1/I1当正序电流流过电力系统各元件时产生的正序电压降与正序电流的比值。（短路计算时，不考虑电阻）前面电网各元件电抗计算方法得到的值就是正序电抗。二、短路回路中各元件的序电抗2、负序电抗X2=U2/I2当负序电流流过电力系统各元件时产生的负序电压降与负序电流的比值。（短路计算时，不考虑电阻）对于静止元件：X1＝X2对于旋转电机：X1≠X2二、短路回路中各元件的序电抗3、零序电抗X0=U0/I0当零序电流流过电力系统各元件时产生的零序电压降与零序电流的比值。（短路计算时，不考虑电阻）零序电流从短路点出发，由于三相的零序电流同相位，如果前方变压器或旋转电机的绕组没有接地的中性点（△或Y），零序电流就不能通过。只有在系统有接地的故障现象时才有零序电压和零序电流。短路点的零序电压最高，接地的中性点零序电压为零。二、短路回路中各元件的序电抗3、零序电抗X0=U0/I0（1）架空线路和电缆：X0＞＞X1（2）同步电机：当零序电流有通路时，X0=（0.15-0.6）X1当零序电流无通路时，X0=∞（3）变压器：当零序电流有通路时，X0=X1当零序电流无通路时，X0=∞具体情况见表2-5、2-6。（注意表下的备注）IX0mXIIXIII112233绕组断电与外电路的联结开关位置YY0D或△123与外电路断开与外电路接通与外电路断开但与励磁支路并联变压器零序电路与外电路的联接情况Y或yYN或ynD或dXμ00001IIIIIIIIXXXXXXXXX例1：YN，d变压器零序电抗0AI0BI0CI0cI0aI0bI0X0003IInIIIXXXXXXX例2：中性点经电抗器接地的变压器零序电抗0AI0BI0CI0cI0aI0bI0X03AI例：画出电网中零序电流的流通路径及三序网络图T2T3G2L2L33GG1123XQ—147561115XQ—28910121314T1L1K（1）三、不对称短路时的序网络零序电流通路及零序网络：1XQ23X2X4X5X7X6X8X9X10X11X0G3XU.k0XQ—1XQ—2G1T2T3L2L33GT1L1Q13X0U正序网络：T2T3G2L2L33GG1123XQ—147561115XQ—28910121314T1L1K（1）1X2X4X5X6X8X9X10X11X1G1X1G3X1UG1UG3U7XG2U1G2X负序网络：T2T3G2L2L33GG1123XQ—147561115XQ—28910121314T1L1K（1）1X2X4X5X6X8X9X10X11X2G1X2G3X2U7X2G2X不对称短路化简以后的序网络E1Xj+-1I1U2Xj2I0I0U2U0Xj正序等值电路有电动势负序等值电路无负序电动势零序等值电路无零序电动势111XEUjI2220UjIx0000XUjI四、不对称短路时的分析1、单相接地短路故障（中性点直接接地系统）KaUKbUKcUKaIKbIKcIabc(1)K单相接地故障示意图00KKKbcaIIU120120130KKKKKKKaaaaaaaIIIIUUU120120130KKKKKKKaaaaaaaIIIIUUU0KaU单相接地短路复合序网K1aUK2aU0KaUK1aI1XK2aI2X0KaI0X1K1N2K2N0K0N0120120()KKKKaaaaUIIIjXXX120101203()KKKKKK3aaaaaaIIIIIUjXXX1110212000KKKKKKKaaaaaaaUUjIXUjIXUjIX20220220Kaa1Kba1Kca1aaaaaaUUUUUaUaUUUaUaUU0KaU单相接地短路复合序网K1aUK2aU0KaUK1aI1XK2aI2X0KaI0X1K1N2K2N0K0N1XQ23X2X4X5X7X6X8X9X10X11X0G3XQ13X0U1X2X4X5X6X8X9X10X11X1G1X1G3X1UG1UG3U7XG2U1G2X1X2X4X5X6X8X9X10X11X2G1X2G3X2U7X2G2X四、不对称短路时的分析2、正序增广网络和正序增广法则1X1X1X1X2X2X2X0X0XKKKKKKKK(3)1KI(3)(3)1KKII(3)1KI(3)1KI(3)1KI(2)(3)13KKII(1)(3)13KKII(1,1)(3)2012031KKXXIIXX0()11()KnKUIjXX()()1nnnKKImI（）0KU0KU0KU0KU0X2XX20XXX20//XXX四、不对称短路时的分析3、和三相短路的比较（1）两相短路和三相短路的比较0(2)(2)11200(3)113330.8660.8662KKKKKKUIIXXUUIXX四、不对称短路时的分析3、和三相短路的比较（2）单相短路和三相短路的比较00(1)(1)1120103332KKKKUUIIXXXXX00(1)(3)101323KKKKUUIIXXX＜00(1)(3)101323KKKKUUIIXXX＞00(1)(3)101323KKKKUUIIXXX=01XX（）01XX（＞）01XX（＜）四、不对称短路时的分析改变系统中性点接地的数量和分布，可调节通常要求，即01XX＞0X(1)(3)KKII＜