牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算-牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算（高鐵牽引供電系統(tǒng)）

項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)5：Vv變電所一臂母線接地短路計(jì)算單相Vv變電所接線圖與等值電路圖圖中X1∑、X2∑為變壓器原邊入線端以前電力系統(tǒng)的綜合正序、負(fù)序電抗，XT為單相變壓器的電抗。Vv變壓器的牽引側(cè)公共端接地，另兩端接至兩供電臂牽引母線。單相Vv牽引變壓器接線圖單相Vv變壓器等值電路圖(1)牽引側(cè)無(wú)零序通道，不產(chǎn)生零序電流。牽引側(cè)接地與否對(duì)短路電流數(shù)值無(wú)影響。為方便分析，可暫不考慮其接地與否。(2)保證短路電流等效的前提下，可將發(fā)生在短路臂的電抗XT平分，分別串接在短路臂和接地相，并將短路點(diǎn)由K點(diǎn)移至K’點(diǎn)。(3)另一臂未短路，無(wú)電流通過(guò)，XT加大或減小對(duì)其特性無(wú)任何影響，可將其減至1/2XT。這就構(gòu)成了一個(gè)對(duì)短路電流而言等效的三相對(duì)稱系統(tǒng)。Vv變電所一臂母線接地短路計(jì)算接地短路線電壓Vv變電所一臂母線接地短路計(jì)算三相對(duì)稱系統(tǒng)的兩相短路電力系統(tǒng)綜合正序、負(fù)序電抗項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)7：Vv變電所異相牽引母線短路接地單相Vv變電所接線圖與等值電路圖圖中X1∑、X2∑為變壓器原邊入線端以前電力系統(tǒng)的綜合正序、負(fù)序電抗，XT為單相變壓器的電抗。Vv變壓器的牽引側(cè)公共端接地，另兩端接至兩供電臂牽引母線。單相Vv牽引變壓器接線圖單相Vv變壓器等值電路圖

Vv變電所異相牽引母線短路接地計(jì)算異相短路接地?zé)o法化成對(duì)稱電路的簡(jiǎn)單短路，要將原短路點(diǎn)處的邊界條件轉(zhuǎn)換為變電所高壓側(cè)的邊界條件，然后用對(duì)稱分量法求解。牽引變電所牽引側(cè)短路電流計(jì)算公式匯總匯總表項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)6：Vv變電所異相牽引母線短路計(jì)算單相Vv變電所接線圖與等值電路圖圖中X1∑、X2∑為變壓器原邊入線端以前電力系統(tǒng)的綜合正序、負(fù)序電抗，XT為單相變壓器的電抗。牽引側(cè)公共端接地，另兩端接至兩供電臂牽引母線單相Vv牽引變壓器接線圖單相Vv變壓器等值電路圖

Vv變電所異相牽引母線短路計(jì)算異相短路接地相線中無(wú)電流流過(guò)，加上或減去一個(gè)電抗并無(wú)影響。當(dāng)在該相上假想接入一個(gè)電抗XT時(shí)也成為三相對(duì)稱系統(tǒng)。三相對(duì)稱系統(tǒng)的兩相短路

Vv變電所異相牽引母線短路計(jì)算三相對(duì)稱系統(tǒng)的兩相短路線電壓電力系統(tǒng)綜合正序、負(fù)序電抗項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算案例1：電抗標(biāo)么值計(jì)算案例1：電抗標(biāo)么值計(jì)算要求：用標(biāo)么值計(jì)算圖所示在網(wǎng)絡(luò)k點(diǎn)短路的等效網(wǎng)絡(luò)總阻抗。①繪等效網(wǎng)絡(luò)圖案例1：電抗標(biāo)么值計(jì)算②選基準(zhǔn)值取Sd=100MV·A，Ud=Uav發(fā)電機(jī)變壓器T1,T2③計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值案例1：電抗標(biāo)么值計(jì)算輸電線變壓器T3③計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值案例1：電抗標(biāo)么值計(jì)算電抗器電纜③計(jì)算各元件電抗標(biāo)么值案例1：電抗標(biāo)么值計(jì)算④計(jì)算總的電抗標(biāo)么值X∑*=0.417+0.35+0.091+1.4+0.7+0.22=3.18X∑*項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路(2)某牽引變電所單臺(tái)主變壓器向復(fù)線牽引網(wǎng)供電(另1臺(tái)備用)。牽引網(wǎng)采用帶回流線的直接供電方式，供電臂末端有橫連線將上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)起來(lái)。相關(guān)參數(shù)及聯(lián)接關(guān)系如圖所示。上、下行牽引網(wǎng)自阻抗和互阻抗分別為：案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路電流計(jì)算案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路電流計(jì)算1.確定基準(zhǔn)值取Sd=100MV?A，Ud=Uav

2.畫等效網(wǎng)絡(luò)圖

等效網(wǎng)絡(luò)圖3.計(jì)算標(biāo)么值案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路電流計(jì)算4.化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)將X2、X5、X6組成的△形網(wǎng)絡(luò)化簡(jiǎn)為Y形網(wǎng)絡(luò)

圖2(b)化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò)6.

k1點(diǎn)處短路電流周期分量案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路電流計(jì)算5.

k1點(diǎn)處的等效短路總電抗標(biāo)么值X∑7.求k1點(diǎn)處短路時(shí)的沖擊電流ish案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路電流計(jì)算因短路點(diǎn)處于高壓電網(wǎng)，取Ksh=1.88.求k1點(diǎn)處短路時(shí)的全電流最大有效值Ish案例2-1：牽引變電所進(jìn)線側(cè)三相短路電流計(jì)算因短路點(diǎn)處于高壓電網(wǎng)，取Ksh=1.89.求k1點(diǎn)處短路功率Sk項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算案例2-2：牽引變電所饋線側(cè)短路電流計(jì)算某牽引變電所單臺(tái)主變壓器向復(fù)線牽引網(wǎng)供電(另1臺(tái)備用)。牽引網(wǎng)采用帶回流線的直接供電方式，供電臂末端有橫連線將上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)起來(lái)。相關(guān)參數(shù)及聯(lián)接關(guān)系如圖所示。上、下行牽引網(wǎng)自阻抗和互阻抗分別為：案例2-2：牽引變電所饋線側(cè)K2短路電流計(jì)算①求牽引變壓器的電抗標(biāo)么值k2點(diǎn)處單相接地短路案例2-2：牽引變電所饋線側(cè)K2短路電流計(jì)算②求k2點(diǎn)處單相接地短路電流案例2-2：牽引變電所饋線側(cè)K2短路電流計(jì)算系統(tǒng)電氣元件均為靜止元件，故正序電抗與負(fù)序電抗相等③求k2點(diǎn)處異相母線短路并接地的電流案例2-2：牽引變電所饋線側(cè)K2短路電流計(jì)算項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算案例2-3：牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算某牽引變電所單臺(tái)主變壓器向復(fù)線牽引網(wǎng)供電(另1臺(tái)備用)。牽引網(wǎng)采用帶回流線的直接供電方式，供電臂末端有橫連線將上、下行接觸網(wǎng)并聯(lián)起來(lái)。相關(guān)參數(shù)及聯(lián)接關(guān)系如圖所示。上、下行牽引網(wǎng)自阻抗和互阻抗分別為：案例2-3：牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算①求出折算至牽引側(cè)各阻抗有名值k3點(diǎn)處牽引網(wǎng)短路電流案例2-3：牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算由前面的計(jì)算結(jié)果知，系統(tǒng)的短路容量為877.19MV·A系統(tǒng)阻抗變壓器阻抗?fàn)恳W(wǎng)平均電壓=(27.5+25)/2①求出折算至牽引側(cè)各阻抗有名值k3點(diǎn)處牽引網(wǎng)短路電流案例2-3：牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算牽引網(wǎng)阻抗②求k3點(diǎn)處發(fā)生接地短路時(shí)的電流k3點(diǎn)處牽引網(wǎng)短路電流案例2-3：牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算②求k3點(diǎn)處發(fā)生異相短路接地時(shí)的電流k3點(diǎn)處牽引網(wǎng)短路電流案例2-3：牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算案例3：短路損壞電氣設(shè)備案例3：短路損壞電氣設(shè)備短路為什么會(huì)損壞電氣設(shè)備？案例3：短路損壞電氣設(shè)備真空斷路器真空泡燒毀變壓器繞組變形電氣短路引起變壓器火災(zāi)案例3：短路損壞電氣設(shè)備短路地點(diǎn)K1(3)K2(3)K3(3)短路電流周期分量有效值(kA)4.404.703.12短路沖擊電流(kA)11.2311.987.97短路全電流最大有效值(kA)6.697.144.75短路點(diǎn)所在電網(wǎng)的額定電流(A)165661661短路點(diǎn)所在電網(wǎng)平均電壓(kV)11527.526.3K1點(diǎn)：11.23/0.165=68.1倍K2點(diǎn)：11.98/0.661=18.1倍K3點(diǎn)：7.97/0.661=12.1倍短路電流是額定電流的倍數(shù)短路電流的熱效應(yīng)與動(dòng)力效應(yīng)損壞電氣設(shè)備項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算案例4：如何判斷接觸網(wǎng)真假短路案例4：如何判斷接觸網(wǎng)真假短路導(dǎo)線類型單線復(fù)線自阻抗(Ω/km)自阻抗(Ω/km)互阻抗(Ω/km)GJ-100+TCG-100+LJ-1850.5157∠66.46°

TJ-95+TCG-100+LJ-1850.3991∠72.06°

TJ-120+TCG-100+LJ-1850.3942∠73.45°

GJ-70+GLCA-100/215

0.511∠66.1°0.118∠79.72°GJ-70+TCG-100

0.538∠67.25°0.119∠79.82°GJ-70+TCG-100+LGJ-185

0.403∠74.62°0.120∠79.51°已知：電壓互感器變比為275，電流互感器變比為500，211供電臂總長(zhǎng)為20km，導(dǎo)線類型為TJ-95+TCG-100+LJ-185。等效單位阻抗如下表所示。真短路嗎？案例4：如何判斷接觸網(wǎng)真假短路當(dāng)短路點(diǎn)發(fā)生在供電臂末端時(shí)，所測(cè)阻抗值最大，應(yīng)為：Zmax=0.3991×20=7.982Ω，阻抗角為72.06°。分析1保護(hù)裝置測(cè)得的阻抗與阻抗角分別為77.78Ω與37°，完全不在這個(gè)范圍。cos37°≈0.8，是負(fù)荷阻抗角。結(jié)論1：故障顯示的阻抗參數(shù)不是牽引網(wǎng)線路阻抗(短路阻抗)，而是正常的負(fù)荷阻抗。案例4：如何判斷接觸網(wǎng)真假短路從保護(hù)裝置測(cè)量211饋線跳閘時(shí)的電流為1.21×500=605(A)，這是牽引網(wǎng)的正常負(fù)荷電流。分析2短路電流值可達(dá)數(shù)千安培。這不是短路電流。案例4：如何判斷接觸網(wǎng)真假短路從保護(hù)裝置測(cè)量211饋線跳閘時(shí)的的母線電壓為94.12×275=25883(V)。這是牽引變電所母線電壓的正常工作范圍。分析3結(jié)論：綜合上述3項(xiàng)分析，可以確定本次跳閘，牽引網(wǎng)并沒(méi)有真正發(fā)生短路。此為誤跳閘。項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)1-1：對(duì)稱分量法對(duì)稱分量法負(fù)序分量

(相序順時(shí)針)正序分量

(相序順時(shí)針)零序分量(相位相同)不對(duì)稱量對(duì)稱分量法α-單位相量算子α=ej120°，α2=ej240°對(duì)稱分量法K2—不對(duì)稱系數(shù)，等于負(fù)序分量與正序分量的比值，反映了不對(duì)稱程度的強(qiáng)弱。沒(méi)有負(fù)序分量的系統(tǒng)為對(duì)稱系統(tǒng)。不對(duì)稱系統(tǒng)不平衡系統(tǒng)K0—不平衡系數(shù)，等于零序分量與正序分量的比值，反映了不平衡程度的強(qiáng)弱。沒(méi)有零序分量的系統(tǒng)稱為平衡系統(tǒng)對(duì)稱分量法在三相參數(shù)相同的對(duì)稱線性電路中，通以某一相序的對(duì)稱分量電流，只產(chǎn)生同一相序分量的電壓降。反過(guò)來(lái)，若施以三相某一相序的對(duì)稱分量電壓，也只產(chǎn)生同一相序的對(duì)稱分量電流。

——正序、負(fù)序、零序阻抗

——正序、負(fù)序、零序電流

——正序、負(fù)序、零序電壓項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)1-2：對(duì)稱分量法應(yīng)用于牽引網(wǎng)短路計(jì)算對(duì)稱分量法應(yīng)用于牽引網(wǎng)短路計(jì)算指牽引變壓器牽引側(cè)出線端到接觸網(wǎng)的任何地點(diǎn)所發(fā)生的一切相與相間的不正常聯(lián)接。牽引網(wǎng)短路機(jī)車牽引變電所輸電線鋼軌牽引網(wǎng)正常的工作狀態(tài)相當(dāng)于不對(duì)稱兩相運(yùn)行。對(duì)稱分量法應(yīng)用于牽引網(wǎng)短路計(jì)算供電系統(tǒng)各元件的各序阻抗就是指在元件中僅通過(guò)某序電流時(shí)，元件兩端產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降與該序電流的比值。各序阻抗負(fù)序阻抗正序阻抗零序阻抗對(duì)稱分量法應(yīng)用于牽引網(wǎng)短路計(jì)算變壓器、輸電線路、電抗器等屬靜止元件，正序阻抗和負(fù)序阻抗相等，即Z1=Z2不同電氣元件的序阻抗靜止元件旋轉(zhuǎn)元件發(fā)電機(jī)與電動(dòng)機(jī)等屬旋轉(zhuǎn)元件，正序阻抗和負(fù)序阻抗不相等，即Z1≠Z2一般元件零序阻抗Z0總與正序、負(fù)序阻抗不同!對(duì)稱分量法應(yīng)用于牽引網(wǎng)短路計(jì)算對(duì)稱分量法求解不對(duì)稱短路將不對(duì)稱系統(tǒng)分解為三組對(duì)稱系統(tǒng)正序網(wǎng)絡(luò)繪制各序網(wǎng)絡(luò)中，習(xí)慣上總認(rèn)為短路點(diǎn)為首端，記以k，接地點(diǎn)為末端，記以N。則短路點(diǎn)處各序電壓總是由首端指向末端。負(fù)序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)8：牽引網(wǎng)短路計(jì)算牽引網(wǎng)短路計(jì)算不論牽引網(wǎng)的結(jié)構(gòu)與形式如何，在牽引網(wǎng)短路時(shí)，每相牽引網(wǎng)的阻抗總可以化為一個(gè)等效短路阻抗Zq。它和單相變壓器阻抗一樣，都可以看成單端口元件。ZqZq牽引網(wǎng)等效短路阻抗Zq對(duì)于單相變電所和三相-二相牽引變電所供電的牽引網(wǎng)，若以牽引供電系統(tǒng)的總阻抗(ZT+Zq)代替短路電流計(jì)算公式中的變壓器電抗XT，即得到了牽引網(wǎng)短路計(jì)算公式。牽引網(wǎng)短路計(jì)算牽引網(wǎng)短路計(jì)算對(duì)三相牽引變電所供電的牽引網(wǎng)，把變壓器阻抗看成電力系統(tǒng)的附加部分，以牽引網(wǎng)阻抗Zq代替單相變壓器ZT，應(yīng)用在單相變電所的短路電流算式，就可得到三相變電所的牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算公式。

牽引網(wǎng)短路計(jì)算牽引網(wǎng)短路電流計(jì)算公式匯總項(xiàng)目四牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算04牽引供電系統(tǒng)短路計(jì)算知識(shí)點(diǎn)2