53不对称短路时短路点电流和电压的分析及.docx

第5章电力系统不对称短路的计算分析5.1基本认识5.2元件的序阻抗及系统序网络的拟制及化简5.3不对称短路时短路点电流和电压的分析及计算前言：1.不对称短路时短路点的电流和电压出现不对称，短路点电流和电压的计算关键是求出其中一相的各序电流、电压分量2.各序电流、电压分量分量的计算方法：I解析一解方程：上述5・1中三序网的基本式+三个补充方程（据不同类短路型的边界条件列出——繁，不用复合序网将三个序网适当连接组成复合序网法，求各序电流、电压（该法易记，方便，故广泛用——实际上是由解析法推导出的）3-何谓“复合序网'一一将三个序网适当连接，体现a相各序电流、电压关系的网络图4.设对短路点各序网络图以简化到最简单的形式（见下图）一一且表达形式有三种正序网表达3表达1表达2表达3、复合序网图及相量图(一)单相接地/⑴(如下图所示)aa相——故障相，特殊相bc相——非故障相分析：—E+A边界条件：I(i)二I⑴二0bcU⑴二0A据对称分量法,得111(1)=(1(1)+Al⑴+A2/⑴)=1(1)=1(1)=I(1)A13aBC3AA2A0——即三序电流相等U(1)=U(1)+U(1)+U(1)=0AA1A2A0三序电流、电压可用下图5-30体现，称为复合序网。

Eal+a2+jXa0mo+ua0ualua2jX2jX2工mx图5-30f(1复合序网注：复合序网，体现了三序电流、电压的关系I⑴=I⑴=I⑴a1a2a0U⑴+U⑴+U⑴=0a1a2a0由复合序网,可直接写出短路点f(1)的各序电流、电压■EI⑴=-…—a—=I(1)=I(1)a1j(Xy+Xy+Xy)a2a01乙2y3yU(1)=Ea1ajX1X=-(U(1)+U(1))a2a0U(1)=0-jI(1)xya2a22yU(1)=0-jI(1)Xya0a00y3)短路点故障相电流I(1)=I(1)+1(1)+1(1)=3I(1)aa1a2a0a1即为正序电流I(1)a1的3倍2.相量图（设I(l)=I(1)Z0o)a1a1注：（1）由相量图可见，短路点:■故障相电压Ua1=0非故障相电压U（1）=U（1）,但相位差＜120obc（2）作相量图方法I(1)=3I(1)aa1••I(1)=I(1)=0bcA先作各相各序分量B再作各相U、I相量（二）两相短路f⑵b,cbc相——故障相（如下图所示）a相——非故障相，特殊相分析：—E+a边界条件：1(2)二0aI(2)二一1(2)bcU(2)—U(2)二0bc据对称分量法,得I⑵=0,U⑵=0a0a0无零序网）I⑵=一I⑵a1a2U(2)=U(2)a1a2三序电流、电压可用下图5-31体现，称为复合序网。

图5-31f(2)合序网注：(1)复合序网，体现了三序电流、电压的下列关系I(2)=一I(2)a1a2U(2)=U(2)a1a2无零序电流、电压(2)由复合序网,可直接写出短路点f(2)的各序电流、电压I(2)=a1=一I(2)a2U(2)=U(2)a1a2=0一jI(2)Xa2(1) 短路点故障相电流••••I⑵=一I⑵=a21⑵+al⑵bca1a2••=a2I(2)一aI(2)I(2)即为正序电流al的朽倍a1a1=(a2一a)I(2)a1=/31⑵alI⑵2.相量图（设a1=I⑵ZOo)a1注：（1）由相量图可见，短路点:非故障相电压U⑵=2U⑵aa1I(2)=Oa故障相电压U(2)bU(2)c-1U(2)2aI(2)=—I(2)bc且I⑵=I⑵=；3.I⑵bc、al2）作相量图方法:A先作各相各序分量B再作各相U、I相量（三）两相接地短路f（U）（如下图所示）b,ea相——非故障相，特殊相bc相——故障相分析：—E+A边界条件：U（1,1）二0bU（1,1）二oe1（1,1）二0A据对称分量法,得：U（i,i）=U（i,i）=U（i,i）A1A2A0即三序电压相等•••I（1,1）+/（i,i）+1（1,1）=0A1A2A0即三序电流相量和等于0三序电流、电压可用下图5-32体现，称为复合序网。

图5-33f（i,i）复合序网注：(1)复合序网，体现了三序电流、电压的下列关系U(1,1)=U(1,1)=U(1,1)a1a2a0•••I(1,1)+1(1,1)+1(1,1)=0a1a2a0(2)由复合序网，可直接写出短路点f(i，i)点的各序电流、电压iEI(1)=aa1j(Xy+Xy//Xy)1y2y0yI(1,1)二一I(1,1)a2a1XX0yXy+Xy2y0yI(1,1)二一I(1,1)a2a1X一X2三"X~+X~2乙0乙U(1,1)=U(1,1)=U(1,1)=0一ji(□)Xya1a2a0a00y3）短路点故障相电流・・・・I(1,1)=a21(1,1)+al(1,1)+1(1,1)ba1a2a0=I(1,1)(a2-2乙oV)a1X2v+XvoI(1,1)=aI(1,1)+a2I(1,1)+I(1,1)ca1a2ao=I(1,1)(aa1Xv+a2Xv2vov)2v+Xvo绝对值XvXv—X1-2V0VXI(1,1)(X2V+XoV)2a12.相量图（设也二绞z°0）注：（1）由相量图可见，短路点:故障相电压U（i,i）=U（i,i）=0I（1‘1）二I（1‘1）bcbc••非故障相电压Uai）二3Uai,i）1阳）=0（2）作相量图方法A先作各相各序分量B再作各相U、I相量二、短路点正序电流及故障相电流绝对值通式1.正序电流iEI(n)a1附加电抗表7—3简单短路时的Z(n)和m(n)A短路类型f(n)Z(n)Am(n)单相短路/(1)Z2工+Z0工3两相短路f⑵Z2工两相接地短路f(1,1)ZxZ'ZxZ2厶0乙Z+Z2Z0Z3rI1-\(Z+Z)22s0乞三相短路f⑶01式中，Z(n)表示附加阻抗，其值随短路的型式不同而不同，上角标(n)是代表短路类型的符号。

A式(7—52)表明了一个很重要的概念：在简单不对称短路的情况下，短路点电流的正序分量与在短路点每一相中加入附加电抗Z(n)而发生三相短路时的电流相等这个概念称为正序等效定贝UA2.故障相电流绝对值通式由以上分析，我们可以看出，短路电流绝对值与它正序分量的绝对值成正比，即：(n)=m(n)Ia1式中，m(n)是比例系数，其值视短路的种类而异各种简单短路时的(n)值见表7－3三、任一时刻短路点故障相周期分量绝对值的简单计算。