電力系統(tǒng)短路電流計算及標(biāo)幺值算法

1、第七章 短路電流計算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(對于中性點接地 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、安裝及維護不良等所造成的設(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 如運行人員帶負荷拉刀閘；線路或

2、設(shè)備檢修后未拆除接地線就加 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； 對稱短路：短路后，各相電流、電壓仍對稱 , 如三相短路； 不對稱短路：短路后，各相電流、電壓不對稱 ;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)；三相短路的機會較少 , 但后果較嚴(yán)重。4、短路的危害后果隨著短路類型、 發(fā)生地點和持續(xù)時間的不同， 短路的后果可能只 破壞局部地區(qū)的正常供電， 也可能威脅整個系統(tǒng)的安全運行。 短路的 危險后果

3、一般有以下幾個方面。( 1)電動力效應(yīng) 短路點附近支路中出現(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)時間較長時，設(shè)備 可能過熱以致?lián)p壞。( 3)故障點往往有電弧產(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，對用戶影響很大.（5）如果短路發(fā)生地點離電源不遠而又持續(xù)時間較長，則可 能使并列運行的發(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）不對稱短路會對附近的通訊系統(tǒng)產(chǎn)生影響。二、計算短路電流的目的及有關(guān)化簡The purpose and some sim

4、plification of short circuit Calculation1、短路計算的目的a、選擇電氣設(shè)備的依據(jù)；b 、繼電保護的設(shè)計和整定；c 、電氣主接線方案的確定；d、進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶工作的影響；2、短路計算的簡化假設(shè)a、不考慮發(fā)電機間的搖擺現(xiàn)象，認為所有發(fā)電機電勢的相位都相 同；b、不考慮磁路飽和，認為短路回路各元件的電抗為常數(shù)；c、不考慮發(fā)電機轉(zhuǎn)子的不對稱性，用Xd和Eq來代表。認為If <<匕即認為短路前發(fā)電機是空載的；d、不考慮線路對地電容、變壓器的勵磁支路和高壓電網(wǎng)中的電阻，認為等值電路中只有各元件的電抗。§7-2標(biāo)么值計算

5、方法與短路電流計算步驟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-un it value士一/脣 實際有名值（任意單位） 標(biāo)么值 -基準(zhǔn)值（與有名值同單位）例如：某發(fā)電機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 若取基準(zhǔn)值

6、Ub 10kV,則Ug 05；Ug105 1Ub10.5若取基準(zhǔn)值Ub 1kV,則Ug105.可見：標(biāo)么值是一個沒有量綱的數(shù)值，對于同一個有名值，基準(zhǔn)值選得 不同,其標(biāo)么值也就不同因此：說明一個量的標(biāo)么值時，必須同時說明它的基準(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：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）可以使計算量大大簡化。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歐姆

7、定律：U -3IZ通常選定Sb,Ub.Sb7uBw*EZbXb貝y：v 3U b ，sb2、三相對稱系統(tǒng)中，不管是丫接線還是 接線，任何一點的線電壓（或線電流）的標(biāo)么值與該點的相電壓（或相電流）的標(biāo)么值 相等，且三相總功率的標(biāo)么值與每相的功率標(biāo)么值相等。故：采 用標(biāo)么制時，對稱三相電路完全可以用單相電路計算。3、說明：通常取 Sb 100MVA,Ub Uav （ Uav 1.05Un）三、不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值之間的換算conversion among per-unit values based on differe nt reference values1、原則：換算前后的物理量的有名值保持不變

8、。步驟：（1）將以原有基準(zhǔn)值計算出的標(biāo)么值還原成有名值 （2）計算新基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值2、發(fā)電機、變壓器已知：SN，UN以及X n 求：Sb，Ub下的X B則：有名值:XnXu!X N Sn標(biāo)么值：XBXXbuNSNSbUb3、電抗器X X N Xn有名值：XX；X UnX N '3I nU nSbX B標(biāo)么值：四、有變壓器聯(lián)系的不同電壓等級電網(wǎng)中各元件參數(shù)標(biāo)么值的計算Per- unit value calculati on in a n etwork which has differe nt voltage class conn ected by tran sformers.1、先取某

9、一電壓級為基本電壓級，并取基本電壓級的基準(zhǔn)電壓Ub，將其他電壓級下的電抗有名值歸算到基本電壓級下：U （基準(zhǔn)側(cè)）X（n）（心K2）2 X 其中：K U （待歸算側(cè)）貝心 歸算到基本電壓級的某個線段的電抗標(biāo)么值應(yīng)為：）2N ,3In U!X(")*b 守 X (K1 K2(Ki K2)22、uB/Sb有變壓器聯(lián)系的網(wǎng)絡(luò)標(biāo)么值計算的簡化條件：Ub Uav，用Uav計算變比，并用Uav代替元件的UN'''' Sb"X d B Xd N 于Sn：T ,U k % SbXb 100 sn則：發(fā)電機電抗Xd的標(biāo)么值變壓器U k %的標(biāo)么值XT Bav線路

10、中電抗的標(biāo)么值電抗器Xr%的標(biāo)么值 其中對線路、電抗器的計算中, 電壓X WL B X WL TUbXr% Un 魚碩.3In疋XrBUb為元件所在電壓等級的平均額定；U T1 5725證明：取短路點所在電壓等級為基本電壓級，并取 Ub uX 則：1*B(Ki K2 K3)2 Xi*(n)U n Sb ST u!X 2*B(U2avU 1avX1*( N)U lav SbSNU 4avU 3av U 4av ) 2SBSNU 4av ) 2U7)U 4av )2X 1*(N)(U 3av(uav(U 3av (UZ?u!SNSBX3 罟 X3U4avX 2*( N)SbU1XSB2*( N)U

11、k% SbSN100 SnSB則：歸算到任一電壓級下的電抗標(biāo)么值相等。X 3*b五、短路電流計算步驟 process of short-circuit curre nt calculati on1. 確定計算條件，畫計算電路圖1 ）計算條件：系統(tǒng)運行方式，短路地點、短路類型和短路后采取的 措施。2 ）運行方式：系統(tǒng)中投入的發(fā)電、輸電、變電、用電設(shè)備的多少以及它們之間的連接情況。根據(jù)計算目的確定系統(tǒng)運行方式，畫相應(yīng)的計算電路圖。 選電氣設(shè)備：選擇正常運行方式畫計算圖；短路點取使被選擇設(shè)備通過的短路電流最大的點。繼電保護整定：比較不同運行方式，取最嚴(yán)重的2. 畫等值電路，計算參數(shù)；分別畫各段路點對

12、應(yīng)的等值電路。400A2 x 25MW 亡轉(zhuǎn)=0,8；=0.126致3.網(wǎng)絡(luò)化簡，分別求出短路點至各等值電源點之間的總電抗。(1).星一角變換公式角一星變換公式XmX12 X31X12XmX2nX 1 n X 2nX12X 13X 23X3nX2nX12 X32X 23X2nX3nX2n X3nX12X13X23XmX3nX32 X31X31X3nXmX3n X 1 nX12X13X 23X2n.等值電源歸算(1) 同類型且至短路點的電氣距離大致相等的電源可歸并;(2) 至短路點距離較遠的同類型或不同類型的電源可歸并;(3) 直接連于短路點上的同類型發(fā)電機可歸并；§7-3供配電系統(tǒng)三

13、相短路電流計算Three-phase short-circuit current calculation in power supply and distributen system一、“無限大”電力系統(tǒng)concept of infinite system1. 定義：系統(tǒng)的容量S g,系統(tǒng)的阻抗Z 0 ( R °x 0).2. “無限大”電力系統(tǒng)的特點：外電路電流變動時，其端口電壓不變。3. 若系統(tǒng)阻抗不超過短路回路總阻抗的15%，則系統(tǒng)看作“無限大系統(tǒng)”實用計算中，將配電網(wǎng)中的系統(tǒng)母線看作無限大容量系統(tǒng)。等值電源阻抗ZG ZG1ZG2ZG3 、供配電系統(tǒng)三相短路電流計算 three

14、-phase short-circuit current system1.三相短路電流di-calculation inpower supply and distributionR ik1)L - Um si n(wt dtou )則:ikUZmsi n(wtou5 ou )e L其中：ou 短路時電源電壓相位角（合閘相位角）i-p i npU m /)zs m(artg y Ri-p 穩(wěn)態(tài)分量，周期分量inp 暫態(tài)分量，非周期分量2)i-p的有效值1 KP2. 沖擊短路電流 ish impulse current短路電流最大瞬時值當(dāng)ou 2時，短路瞬間inp最大，則i-也最大x又當(dāng)R, ar

15、tg 0R 時，即 2ishi-Usi n(wt0.01sUmZ時，i-最大。即:U -0.01eZ、2Z(1)2 IkpKsh0.01Ksh沖擊系數(shù)，J 1 e匚 ,1 Ksh 2般：高壓網(wǎng)中，TaO.05S時，貝卩Ksh= 1.8大容量系統(tǒng)或發(fā)電機附近短路時，Ta O.lKsh 9 發(fā)電廠高壓母線；Ksh =1.85低壓網(wǎng)中，Ta °.008s,則：Ksh = 1-1.33、短路電流全電流的有效值近似認為：Ikt -Ikp Inp貝y： Ikt Ikp 12（eTa）2沖擊電流全電流有效值：Ish Ikp .廠2（Ks1）2三、“無限大”電源供電的簡單電力網(wǎng)三相短路電流計算步驟i

16、mpulse current value calculation of three-phaseshort-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. 計算出從短路點到各電源點之間的等值阻抗X ；1,I KP I KP lX. 3U av)I kp4. 計算1 kp。（5. 計算ish，（其中 說明：_U1|Sbish- 21 kp Ksh)X（1）短路電流應(yīng)還原成有名值；I I &KPkp （2）公式3Ub中的ub為短路點所在電壓等級平均額定電壓Uav。四、“短路容量”的概念及用途con

17、 cept and usage of shot-circuit capability1. 某一點的短路容量=該點短路時的短路電流x該點短路前的電壓3UavIk3UavIkII K3UJb有名值：SkI K的大小，也就反映了該點2、Uav§ 7-4由同步發(fā)電機供電的三相短路電流計算Three-phase short-circuit curre nt calculatio n supplied by synchronousgen erator一、同步發(fā)電機發(fā)生三相突然短路（無自動勵磁調(diào)節(jié)裝置）Three-phase short-circuit happe ned n ear by syn

18、chronous gen erator which has no automatic excitati on regulati on device1. 不能當(dāng)作“無限大”系統(tǒng)的情況1）發(fā)電機端點或端點附近發(fā)生短路；2）短路點雖離發(fā)電機較遠，但發(fā)電機容量有限。在以上地點發(fā)生三相突然短路時，由于短路電流所造成的強烈去 磁性電樞反應(yīng)，使發(fā)電機端口電動勢和部電抗在短路的暫態(tài)過程中發(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瞬間起，經(jīng)歷了次暫態(tài)、暫態(tài)、穩(wěn)態(tài)的過程。 短路電流周期分量的幅值：I KPm2 (l；pt1 KP )e d (

19、1 KPtIkp )eTdI KP旦RXdl KP旦Xd1 KPE0XdE0為發(fā)電機空載電動勢式中：1 KP -次暫態(tài)短路電流的有效值;IKP -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)分量電流衰減的時間常數(shù);Td -暫態(tài)分量電流衰減的時間常數(shù)。不計勵磁調(diào)節(jié)時：I）空載短路II1 KPH）負載情況下端口短路I KP1 KP1 KPEqMXd§E£Eq、Eq、E為次暫態(tài)電動勢、暫態(tài)電動勢、穩(wěn)態(tài)電動勢。其中:EqUn一般取Eq 皿)經(jīng)外電路短路Un jlzXd Eq Un jgXd1 N依次為發(fā)電機額定電壓和額定電流。U N EqUnO1 KP11

20、XdXiEqXdXiEXdXiI KPI KPEqXi從短路點到發(fā)電機端點的總電抗3.短路電流非周期分量最不利條件下(即tt;0Uinp后lKpe'a , Ta為定子回路衰減時間常數(shù)。則最不利條件下，同步發(fā)電機三相突然短路電流瞬時值：tttiK2 (IKKplKP)eTd(Ikp lKP)eTd1“ sin(wt 90°) .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機端短路：UnIIXdUnIkp經(jīng)外電阻短路：次暫態(tài)短路功率： 注意：校驗機端快速動作斷路器開斷電流和開斷容量時, 斷時刻t的短路電流全電流有效值。2)沖擊短路電流Sk

21、' 3U n I KP用對應(yīng)于開t=0.01s ish V2I KP Ksh其中Ksh=1.9，機端短路；Ksh=1.8，經(jīng)外阻抗短路。3)穩(wěn)態(tài)短路電流I|Kp Un|-1機端短路：Xd ；經(jīng)外電路短路：Xd Xl、裝有自動勵磁調(diào)節(jié)裝置時同步發(fā)電機的三相短路電流Three-phase short-circuit current supplied by synchronous generator which has automatic excitati on regulati on device1. 不考慮勵磁調(diào)節(jié)時認為整個短路過程中發(fā)電機的勵磁電流不變，則感應(yīng)電動勢為常 數(shù)。2. 考慮

22、自動勵磁時a. 由于發(fā)電機的勵磁回路有較大的電感，勵磁電流不能在短路發(fā)生后立即增大，所以自動勵磁裝置的調(diào)節(jié)效果要在短路后的一定 時間才顯示出來因而在短路后最初幾個周波，勵磁電流不會變 化.故：次暫態(tài)短路電流和沖擊短路電流的計算與無勵磁時相同。b. 當(dāng)自動勵磁裝置起作用后，周期分量電流不再減小而是逐漸增加， 最后過渡到穩(wěn)態(tài)值.因此穩(wěn)態(tài)短路電流以及自勵裝置起作用后 的某一時刻的短路電流的計算變得復(fù)雜穩(wěn)態(tài)值的大小主要與短路點的遠近和自動勵磁裝置的調(diào)整程度.勵磁裝置起作用后計算就較復(fù)雜，一般用“運算曲線法”。§ 7-5三相短路的實用計算Practical method of three ph

23、ase short-circuit curre nt calculati on一、運算曲線法 method of operati onal curve1. 運算曲線：事先制作好的一種計算三相短路電流周期分量有效 值的曲線。2. 運算曲線法：利用運算曲線求短路發(fā)生后任意時刻t所對應(yīng)的短路電流周期分量有效值的方法。算法的適用條件：計及自動勵磁調(diào)節(jié)作用的發(fā)電機組供電的三相短路 電流周期分量有效值的計算。I KP (t)f(t,Xca )其中：XcaX； X1(計算電抗標(biāo)么值)X1為從短路點至發(fā)電機端點的外電路電抗標(biāo)么值。4. 曲線中，t=0s對應(yīng)于次暫態(tài)短路電流；t=4s對應(yīng)于穩(wěn)態(tài)短路電流。注意：運

24、算曲線法中標(biāo)么值的計算必須以發(fā)電機 (或等值發(fā)電機)的額定容量為基準(zhǔn)值，并且等值圖中發(fā)電機以次暫態(tài)電抗X；代表。二、計算步驟 calculation process1. 忽略負荷，畫等值電路，發(fā)電機以次暫態(tài)電抗xd代表；2 .取Sb , U b Uav，計算各元件參數(shù)；3. 網(wǎng)絡(luò)化簡。依據(jù)電源的類型以及距離短路點的電氣距離遠近將電2，ca (B)源劃分成幾組，每一組等值成一個等值電源，容量為 Sn 1,Sn 無限大容量電源單獨為一組。求出各等值電源至短路點的XX ca (N)4. 將Xca(B)歸算成對應(yīng)于各等值電源容量下的snXca (N)X ca ( B) SB無限大容量電源的Xca(B)

25、不必歸算。I5. 查曲線，求出丨。若Xca(N)> 3.45,貝yI無限大容量電源的6.計算有名值，I1 I1 SN 1 I23 Uav ,1ISNI 23 Uav , Uav為短路點所在Xca (B)Sb電壓等級的平均額定電壓。3 UavI 1 I 2 I 3I nI無限大容量電源：7.短路點的短路電流：丨注：各組的短路電流歸算成有名值以后才能加減。 小結(jié)：不計及自動勵磁調(diào)節(jié)作用時：計算次暫態(tài)電流時，發(fā)電機用次暫 態(tài)電抗代表；計算穩(wěn)態(tài)短路電流時，發(fā)電機用穩(wěn)態(tài)電抗代表。計及自動勵磁調(diào)節(jié)作用時，發(fā)電機一律用次暫態(tài)電抗代表，并且 用“運算曲線法”計算。§7-6電動機對沖擊短路電流的

26、影響The In flue nee of a Motor on Impulse Short-circuit Curre nt一、下列條件下，須計及電動機對沖擊短路電流的影響1. 短路點在電動機引出線處或引出線附近；2. 且高壓電動機容量大于1000kW，低壓電動機容量大于 20kW當(dāng)異步電動機與短路點之間有變壓器時， 短路電流不計電動機的影響 二、電動機供給的沖擊短路電流式中：ish M2 "KshM I MN C Kshm I MNX* ME* M電動機次暫態(tài)電動勢標(biāo)么值；X*M電動機次暫態(tài)電抗標(biāo)么值；C反饋沖擊系數(shù)；K sh M電動機短路電流沖擊系數(shù)36kV電動機取1.41.63

27、80V電動機取1。Imn電動機額定電流§7-7 低壓配電系統(tǒng)短路電流計算Calculatio n of Short-circuit Current in Low-voltage Power System一、低壓配電系統(tǒng)短路電流計算的特點直接使用有名值計算更方便，阻抗用m表示；供電電源可以看作“無限大”容量系統(tǒng)；電網(wǎng)中電阻不可以忽略，一般可用阻抗的模ZR2 X2來計X 1R算。 3時，可將X忽略。非周期分量衰減較快，沖擊系數(shù)取11.3 ;應(yīng)計及以下元件阻抗的影響：長度為1015m或更長的電纜和母線阻抗； 多匝電流互感器原繞組阻抗； 低壓自動空氣開關(guān)過流線圈的阻抗； 隔離開關(guān)和自動開關(guān)的

28、觸頭電阻。1.2.3.4.5.1)2)3)4)二、低壓配電系統(tǒng)各元件阻抗的計算1.系統(tǒng)阻抗XXX1 UB Sb U avX s Xs X BSK SBSK SB電壓的單位為kV,功率的單位為2.變壓器的阻抗UvSBMV-103(m )U2電阻：Rt Pk T(m )； 阻抗:2U K % U N2 /Zt k 一(m )100 SN電抗：:22Xt.Zt RT（m ）UN2 變壓器二次測額定電壓(V) ； Sn 變壓器額定容量(kV A)3. 電流互感器的阻抗查表7-54. 自動開關(guān)的阻抗電阻=自動開關(guān)過電流線圈的電阻+開關(guān)觸頭電阻；電抗=自動開關(guān)過電流線圈的電抗見162頁的表7-6、7-7。

29、5. 線路阻抗計算方法不變，單位以歐姆計。三、低壓配電系統(tǒng)短路電流計算步驟1. 畫等值電路2. 分別求出電路的總電阻R和總電抗X ,然后計算ZrLx2(m )3. 計算三相短路電流和沖擊短路電流Uav3Z；i sh 2 K sh I KUav 低壓側(cè)線路平均額定電壓，400 V .§7-8配電網(wǎng)的不對稱短路計算Asymmetrical short-circuit fault of power supply system不對稱短路的分析方法：對稱分量法一、對稱分量法 Symmetrical-comp onent method1. 定義：把一個不對稱三相系統(tǒng)分解成三個對稱系統(tǒng)(正序、負序

30、、零序)(a)正序分量(b)負序分量(c)零序分量（di1 A11 B11 C11 A21 B21 C2Ia1 B原系統(tǒng)與新系統(tǒng)的關(guān)系 lC2適用條件 系統(tǒng)的參數(shù)是線性的 適用于原來三相阻抗對稱,1 A01 B01 C0只有故障點處的對稱關(guān)系被破壞。沿順時針方向依次為:1 C1 a 1 A1A相、B相、 一 正序分量如上圖中(a)圖所示,1 B1 a 1 A1a其中：j120 e1 一 32a31二 負序分量如上圖中(b)圖所示，1B2 alA2三零序分量 如上圖中(C)圖所示，I A0 I B0 I C0沿順時針方向依次為:I C2 a I A2A相、C相、A相、C相、B相大小相等、方向相同

31、。三相對稱系統(tǒng)中,1 A11 A2I A0新系統(tǒng)與原系統(tǒng)的關(guān)系3(ia3(ia3(iaal ba2lBa2le)ale)Seque nee n etwork of un bala need fault只有故障點處的對稱關(guān)系被破壞，而電力二、不對稱故障的序網(wǎng)圖 對稱三相系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時， 系統(tǒng)中其它部分仍是對稱的。一正序網(wǎng)圖發(fā)電機電動勢Ea、Eb、Ec是正序關(guān)系，故正序網(wǎng)為有源網(wǎng)。E A U A1 j 1 A1 X iXi從故障點到電源間的所有元件的總等值正序電抗二 負序網(wǎng)圖發(fā)電機不能發(fā)出負序電動勢，故負序網(wǎng)為無源網(wǎng)-oniU A2 j I A2X 2零電位三 零序網(wǎng)圖零序網(wǎng)為無源網(wǎng)U A0

32、 j I A0X 0零電位 只有中性點接地或有公共接地零線的電力網(wǎng)中才有零序電流； 三角形接法的繞組中，零序電流在部循環(huán)，線路上無零序電流； 零線中流的是3I0，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、負序、和零序電抗positive, n egative and zero seque nee impe ndence1. 發(fā)電機正序電抗：對稱運行狀態(tài)下的電抗負序電抗：發(fā)電機定子繞組中流過一組負序電流時在轉(zhuǎn)子中產(chǎn)生的阻抗零序阻抗：零序電流在發(fā)電機定子繞組中流通時，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在變壓器產(chǎn)生的阻抗；負序阻抗：流入負序電流時

33、變壓器產(chǎn)生的阻抗，正序電抗二負序電抗；零序電抗：流入零序電流時產(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，它的負序電抗和正序電抗相等，零序電抗比 正序電抗大。四、簡單電力系統(tǒng)不對稱短路故障分析asymmetrical short-circuit fault of simple power system1、單相接地短路Ua 0故障條件:1 B1 Co1 A13(iaal ba2lc)I A2Bl A3a2l bale)IbIcO>1 AO1(Ia1 BIc)111由于31 A11 A21 AOUaUa1U A2U A

34、OUa OA1 U A2 UAOO邊界條件：Ia1 i a2 i a0U A1 U A2 U AO 0則單相接地的復(fù)合序網(wǎng)圖如右圖所示:EaA1j(X1X2Xo )故:iK1單相接地故障電流IaX13EaX2 Xoffl 8-51單林宜掛接地的復(fù)今序網(wǎng)2、兩相直接短路Ub UcIa O故障條件：Ib Ic邊界條件I A11-(I A3al ba2lc)Ia 01八2 .1 b1 e1 A23(Iaa I bale)I A0】(IaI BIc)由于3Uai1 A11 A2I A0 013(UaaU ba U c)J(Ua3a2UBaUc)1(U aUbUc)A2U A03Ub UckU A1 U

35、 A2則兩相短路的復(fù)合序網(wǎng)圖如下:I得：兩相直接短路的宜合序剛圖 8-56)EaX2I A2A1j(Xi兩相短路的故障電流:iK2)a 1 A1 al A2 1 A03AX i X 2當(dāng)XiX2時iK2)2§7-9短路電流的效應(yīng)Effect of short-circuit current一、短路電流的熱效應(yīng) thermal effect of short-circuit curre nt導(dǎo)體和電器在運行中經(jīng)常的工作狀態(tài)有：（1） 正常工作狀態(tài)：電壓、電流均未超過允許值，對應(yīng)的發(fā)熱為長期發(fā)熱;（2）短路工作狀態(tài)：發(fā)生短路故障，對應(yīng)的發(fā)熱為短時發(fā)熱。< 一 >長期發(fā)熱1 發(fā)

36、熱原因：a.電流流過導(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，在電磁場作用下產(chǎn)生渦流和磁滯損耗。2 發(fā)熱的不良影響：a.接觸電阻增加；b. 絕緣性能降低；c. 機械強度下降。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IK Inal 規(guī)定的導(dǎo)體最高允許工作溫度，見表710；0 額定環(huán)境溫度，我國為25°C .I al 實際工作中允許導(dǎo)體達到的最高溫度；0實際工作環(huán)境最高溫度；IN 額定載流量。二 導(dǎo)體的短時發(fā)熱1A f Q k A b1 短時發(fā)熱與溫度S其中：Af、Ab 最終溫度f、起始溫度b對應(yīng)的A值，J/ m

37、4 ；s導(dǎo)體截面積，m；Q短路的熱效應(yīng)，A S.由上式可見，減小短路時最高溫度的方法為：增大導(dǎo)體截面S;減小短路電流，從而減小Q應(yīng)用：由起始溫度b求短路時的最高溫度f 方法：由起始溫度 b查圖7 42得到Ab1A f Qk Aba由公式 S計算得到Af2. 短路的熱效應(yīng)QtK后備保護動作時間斷路器全開斷時間II1 kpI5s時 tkp t© (5) (tk 5)t''20.05 2t0.1s0，t1s3 .短時發(fā)熱應(yīng)用Smi n、.Q KK sQ K ksS導(dǎo)體熱穩(wěn)定校驗:.AfAbC其中：Q-短路的熱效應(yīng),A2 S;tkp由tK和查附表2得出，當(dāng)tKK s 集膚系數(shù)，抄表得出；S 所選導(dǎo)體截面積，mmA F短路時的最高允許溫度al對應(yīng)的值;由實際最高工作溫度（' '12wmax0( al 0)Ial 0 )查表7- 11得出。2 2電器設(shè)備的熱穩(wěn)定校驗丨teq Ih t、短路電流的電動力效應(yīng)electro-d yn amic force effect of short-circuit curre nt1.兩平行導(dǎo)體分別通過電流i 1、i 2時，它們之間的相互作用力為:2 k i1 i2 -a10 7(N)等值時間法：tk 2 2Qk 0 Iktdt I teq其中 teq tkp tnpQktk0Ikt