供配電技術(shù)課件八

4.6不對(duì)稱(chēng)短路電流計(jì)算

對(duì)稱(chēng)分量法的應(yīng)用

短路回路各元件的序電抗

不對(duì)稱(chēng)短路的序網(wǎng)絡(luò)圖

不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算

正序等效定則對(duì)稱(chēng)分量法的應(yīng)用

任何一個(gè)三相不對(duì)稱(chēng)的系統(tǒng)都可分解成三相對(duì)稱(chēng)的三個(gè)分量系統(tǒng)，即正序、負(fù)序和零序分量系統(tǒng)。對(duì)于每一個(gè)相序分量來(lái)說(shuō)，都能獨(dú)立地滿足電路的歐姆定律和基爾霍夫定律，從而把不對(duì)稱(chēng)短路計(jì)算問(wèn)題轉(zhuǎn)化成各個(gè)相序下的對(duì)稱(chēng)電路的計(jì)算問(wèn)題。例如：有三相不對(duì)稱(chēng)的相量、、，可將其進(jìn)行如下分解（以下標(biāo)1、2、0分別表示各相的正、負(fù)、零三序?qū)ΨQ(chēng)分量）：式中：對(duì)稱(chēng)分量法的應(yīng)用

對(duì)稱(chēng)分量法的應(yīng)用

以上變換可簡(jiǎn)寫(xiě)為

式中：S稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)分量變化矩陣(4.6.4)對(duì)稱(chēng)分量法的應(yīng)用

對(duì)稱(chēng)分量法的應(yīng)用其逆變換為

式中：S－1稱(chēng)為對(duì)稱(chēng)分量反變換矩陣在計(jì)算三相短路電流時(shí)，所用的各元件電抗就是正序電抗值。短路回路各元件的序電抗

1.正序電抗

所謂元件的序電抗，是指元件流過(guò)某序電流時(shí)，由該序電流所產(chǎn)生的電壓降和該序電流的比值。凡是靜止的三相對(duì)稱(chēng)結(jié)構(gòu)的設(shè)備，如架空線、變壓器、電抗器等，其負(fù)序電抗等于正序電抗，即X2=X1。對(duì)于旋轉(zhuǎn)的發(fā)電機(jī)等元件，其負(fù)序電抗不等于正序電抗，X2≠X1，通?？梢圆楸砣〗浦颠M(jìn)行計(jì)算。2.負(fù)序電抗

短路回路各元件的序電抗

3.零序電抗

三相零序電流大小相等相位相同，所以在三相系統(tǒng)中零序電流的流通情況與發(fā)電機(jī)及變壓器的中性點(diǎn)接地方式有關(guān)。在中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)中，零序電流不能形成通路，元件的零序阻抗可看成無(wú)窮大。短路回路各元件的序電抗

短路回路各元件的序電抗中性點(diǎn)接地系統(tǒng)中各元件的零序電抗（1）架空線、電纜的零序電抗計(jì)算比較復(fù)雜，與線路的敷設(shè)方式有關(guān)，通?？扇”碇械臄?shù)據(jù)。（2）同步機(jī)的定子三相繞組在空間位置完全對(duì)稱(chēng)時(shí)，零序電抗為零，但實(shí)際上定子繞組不可能完全對(duì)稱(chēng)，一般取X0=(0.15～0.6)X"d。（3）變壓器的零序電抗與變壓器結(jié)構(gòu)及其繞組的接法有關(guān)。

當(dāng)零序電壓加在三角形或中性點(diǎn)不接地的星形側(cè)，在繞組中無(wú)零序電流，因此X0=∞。當(dāng)零序電壓加在中性點(diǎn)接地的星形側(cè)時(shí)，隨著另一側(cè)繞組的接法的不同，零序電流在各個(gè)繞組中的分布情況也不同。短路回路各元件的序電抗在短路電流實(shí)用計(jì)算中，一般可認(rèn)為變壓器的零序激磁電抗Xμ（0）＝∞，則變壓器的零序電抗可以根據(jù)下表求取。變壓器的繞組接線形式變壓器零序電抗備注Y0，dX0＝XⅠ＋XⅡY0，yX0=∞Y0，y0X0＝XⅠ＋XⅡ＋XL0變壓器副邊至少有一個(gè)負(fù)載的中性點(diǎn)接地X0=∞變壓器副邊沒(méi)有負(fù)載的中性點(diǎn)接地短路回路各元件的序電抗不對(duì)稱(chēng)短路的序網(wǎng)絡(luò)圖

利用對(duì)稱(chēng)分量法分析不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)，首先必須根據(jù)電力系統(tǒng)的接線、中性點(diǎn)接地情況等原始資料繪制出正序、負(fù)序、零序的序網(wǎng)絡(luò)圖。各序網(wǎng)絡(luò)中存在各自的電壓和電流以及相應(yīng)的各序電抗。由于各序網(wǎng)絡(luò)都是三相對(duì)稱(chēng)的，且獨(dú)立滿足基爾霍夫定律和歐姆定律，因此可以用單線圖來(lái)表示。

各序網(wǎng)絡(luò)的示意圖不對(duì)稱(chēng)短路的序網(wǎng)絡(luò)圖不對(duì)稱(chēng)短路的序網(wǎng)絡(luò)圖1.正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)就是通常計(jì)算對(duì)稱(chēng)短路用的等值網(wǎng)絡(luò)。

正序網(wǎng)是有源網(wǎng)絡(luò)。

2.負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序電流能流通的元件與正序電流相同，因此負(fù)序網(wǎng)與正序網(wǎng)結(jié)構(gòu)相同。所不同的是，其中各元件電抗應(yīng)為負(fù)序電抗。

負(fù)序網(wǎng)是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)。不對(duì)稱(chēng)短路的序網(wǎng)絡(luò)圖3.零序網(wǎng)絡(luò)在三相系統(tǒng)中零序電流的流通情況與發(fā)電機(jī)及變壓器的中性點(diǎn)接地方式有密切關(guān)系。在繪制零序等值網(wǎng)絡(luò)時(shí)，可假設(shè)在故障端口施加零序電勢(shì)，產(chǎn)生零序電流，觀察零序電流的流通情況，凡是零序電流流通的元件均應(yīng)包含在零序網(wǎng)中，體現(xiàn)為零序電抗。

零序網(wǎng)是無(wú)源網(wǎng)絡(luò)。

三序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程如下式所示：

(4.6.8)不對(duì)稱(chēng)短路的序網(wǎng)絡(luò)圖不對(duì)稱(chēng)短路的分析計(jì)算單相接地短路兩相短路兩相接地短路1．單相（A相）接地短路

故障處的邊界條件為化簡(jiǎn)可得用對(duì)稱(chēng)分量表示為(4.6.9)1．單頑相（A顏相）接顯地短路聯(lián)立求漁解方程塌組）及（）(4.政6.9斃)(4.述6.8站)得(4青.6衫.1西0)不對(duì)稱(chēng)恩短路的拉分析計(jì)壞算1．單煎相（A曉相）接辯地短路則故障置相電流偵為：(4倒.6牢.1間1)不對(duì)稱(chēng)覺(jué)短路的吼分析計(jì)賀算1．單貝相（A糠相）接靜地短路電壓和費(fèi)電流的燒各序分夫量，也什可直接隊(duì)?wèi)?yīng)用復(fù)平合序網(wǎng)漿來(lái)求得獄。復(fù)合序販網(wǎng)：根據(jù)凝故障處蘭各分量蝴之間的組關(guān)系，亡將各序聰網(wǎng)絡(luò)在緩故障端兔口聯(lián)接彼起來(lái)所達(dá)構(gòu)成的老網(wǎng)絡(luò)。與單相蓬短路相膛對(duì)應(yīng)的晨復(fù)合序礦網(wǎng)示于梳圖（b胞）。2．兩厘相（B算、C相距）短路故障謙處的職邊界坡條件絡(luò)為化簡(jiǎn)鮮可得用對(duì)聽(tīng)稱(chēng)分籌量表灣示為(4想.6抹.1幸2)不對(duì)拉稱(chēng)短蘋(píng)路的施分析題計(jì)算2．兩秘相（B篩、C相野）短聚路聯(lián)立傘求解舉方程裂組）銜及（蓬）(4逐.6撇.1鎖2)(4墊.6飲.8慕)得(4.告6.1廣3)不對(duì)稱(chēng)辮短路的帖分析計(jì)紀(jì)算2．兩杯相（B靈、C相膨）短路(4.慚6.1敘4)(4幟.6半.1業(yè)5)則故障咱相電流做為：短路點(diǎn)泛各相對(duì)慎地電壓蜓為：不對(duì)妄稱(chēng)短誼路的我分析費(fèi)計(jì)算3．康兩相咬（B攏、C吊相）聞接地箱短路故障徐處的耕邊界躬條件供為化簡(jiǎn)可輪得用對(duì)于稱(chēng)分狗量表疏示為(4.輸6.1謙6)不對(duì)稱(chēng)全短路的椒分析計(jì)少算聯(lián)立葬求解污方程爭(zhēng)組）翻及（撒）(4.材6.1傭6)(4.唐6.8潮)3．籌兩相鴉（B忙、C腫相）鼠接地媽短路不對(duì)稱(chēng)哀短路的番分析計(jì)爹算(4忍.6棍.1絕7)(4.服6.1縮慧8)3．縫兩相榨（B知、C盈相）旦接地抬短路或作復(fù)資合序網(wǎng)伶得不對(duì)榮稱(chēng)短皮路的遞分析賴計(jì)算(4掛.6去.1器9)(4伙.6當(dāng).2彈0)則故娃障相牢電流饑為：短路丟點(diǎn)各爹相對(duì)腥地電足壓為晴：3．兩熟相（B錫、C相失）接地歌短路不對(duì)迎稱(chēng)短賣(mài)路的剪分析鏟計(jì)算正序等斯效定則由以怒上分諷析可菜見(jiàn)，恨不同歐類(lèi)型馳的短誤路，弓其短魯路電絕流正刷序分掌量的郊計(jì)算極公式流有相開(kāi)似之哲處，窯可以圍統(tǒng)一游寫(xiě)成脂：(4忌.6另.2厘1)式中廈：慚—備—附需加電鐵抗，奔其值拖隨短嫩路類(lèi)鉗型不損同而謠不同給，上愉角標(biāo)貓(n瓣)代濱表短椅路類(lèi)輝型的挺符號(hào)脫。該式暗表明煩：發(fā)遺生不炎對(duì)稱(chēng)冒短路酸時(shí)，飛短路沫電流這的正葵序分藝量，孫與在嗚短路絨點(diǎn)每衫一相堵中加赴入附阿加電云抗而版發(fā)生葛三相宗短路俗時(shí)的警電流絹相等淘。因闖此又聚稱(chēng)為撓正序啦等效獎(jiǎng)定則葬。正序朽等效切定則從式狗（）沙、（島）和認(rèn)（）伏可以勵(lì)看出隔，故障相擴(kuò)短路點(diǎn)財(cái)?shù)亩搪纺觌娏鹘^速對(duì)值與借其正序銅分量的軌絕對(duì)值航成正比，即(4.廁6.2鄉(xiāng)豐2)式中槍,m（n倦）是比例障系數(shù)，爪其值與撤短路類(lèi)進(jìn)型有關(guān)足，詳見(jiàn)表。表4增.6滔.3裹各盡種短秋路時(shí)佳的與頂m（n）的值短路類(lèi)型三相短路（3）01單相接地短路（1）3兩相短路（2）兩相接地短路（1，1）正序等伏效定則正序等趴效