短路故障分析與計算

1、電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與

2、計算短路故障分析與計算 短路種類主要有短路種類主要有三相短路、兩相短路、單相接地三相短路、兩相短路、單相接地 短路和兩相接地短路短路和兩相接地短路四種。三相短路屬四種。三相短路屬對稱對稱短路，短路， 其它屬其它屬不對稱不對稱短路。短路。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 選擇和校驗電氣設備；選擇和校驗電氣設備； 進行繼保裝置和自動裝置的選型與整定計算；進行繼保裝置和自動裝置的選型與整定計算； 分析電力系統(tǒng)的故障及穩(wěn)定性能；分析電力系統(tǒng)的故障及穩(wěn)定性能； 選擇限制短路電流的措

3、施；選擇限制短路電流的措施； 確定電力線路對通信線路的影響等。確定電力線路對通信線路的影響等。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 負荷負荷用恒定電抗表示或忽略不計；用恒定電抗表示或忽略不計； 所有所有發(fā)電機發(fā)電機的轉速和電勢相位在短路過程中保的轉速和電勢相位在短路過程中保 持不變（即發(fā)電機無搖擺現(xiàn)象），且所有發(fā)電持不變（即發(fā)電機無搖擺現(xiàn)象），且所有發(fā)電 機的電勢同相位；機的電勢同相位； 認為系統(tǒng)中各認為系統(tǒng)中各元件參數(shù)元件參數(shù)恒定，在高壓電網(wǎng)中不恒定，在高壓電網(wǎng)中不 計元件的電阻和導納，變壓器略去勵磁支路；計元件的電阻和導納，變壓器略去勵磁支路； 系

4、統(tǒng)除不對稱故障處出現(xiàn)系統(tǒng)除不對稱故障處出現(xiàn)局部不對稱局部不對稱，其余部，其余部 分是三相對稱的。分是三相對稱的。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 注意：注意： l 標么值是一個無單位的比值標么值是一個無單位的比值 l 對同一個實際值，基值不同時其標幺值也各對同一個實際值，基值不同時其標幺值也各 異。所以當說一個量的標幺值時，必須同時異。所以當說一個量的標幺值時，必須同時 說明它的基準值才有意義說

5、明它的基準值才有意義 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 dd SU通常給定和 2 3 3 d d d dd d d d S I U UU Z SI 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 dd SU原則上和可以任意指定 d S 取一整數(shù)（如100MVA,1000MVA） 或系統(tǒng)中某一最大容量電氣設備的額定功率 d U 取各級電網(wǎng)的額定電壓或平均額定電壓 電網(wǎng)額定 電壓/kV 361035110220330 500 電網(wǎng)平均 額定電壓 /

6、kV 3.156.310.537115230345 525 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 2 * * * * * * * 33 33 ddd ddd SU ISU ISUI UZ I UZIUZ I UU Z IS 和 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 * * * 2 * 3 d d d d d d d SS S UU U S II II U U ZZ S 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 標幺值標幺值1 1 標幺值標幺值2 2 基準值基準值1 基準值基準值2

7、 ？ 標幺值標幺值1 1 標幺值標幺值2 2 基準值基準值1 基準值基準值2 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 ()()()*G NG NG N USX銘牌參數(shù)： 2 () *()* 2 () G N d GG N G Nd U S XX SU ()() % T NT Nk USU銘牌參數(shù)： 22 ()() *()* 22 ()() % 100 T NT N dd TT N T NdNd k T UU SS XX SUSU U ()* % 100 k T N U X 注意：盡管變壓器的電抗注意：盡管變壓器的電抗有名值有名值歸算至高壓側和低壓側的歐歸算

8、至高壓側和低壓側的歐 姆值不同，但其姆值不同，但其標幺值標幺值是相同的是相同的 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 ()() % R NR NR UIX銘牌參數(shù)： ()() *()* ( * 2 ) 2 ) ( % 100 % 10330 R NR N dd RR N dd R N R R N R R N UU SS XX X X UUII X （ ） 0 xl通常給出每公里的歐姆值 和線路長度 ()*0 2 Ld L N dd XS Xx l ZU 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎

9、 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 l假設選定第假設選定第1 1段作為基本段；段作為基本段； l然后選擇功率基準值然后選擇功率基準值S Sd d和電壓基準值和電壓基準值U Ud1 d1。其他各段 。其他各段 的 基 準 電 壓 分 別 為 ：的 基 準 電 壓 分 別 為 ： U U d 2d 2 = U= U d 1d 1 * * 1 2 1 / 1 0 . 51 2 1 / 1 0 . 5 ， U Ud3 d3=U =Ud2 d2* *6.6/110 6.6/110 ； l求各元件標幺值，作等值電路。求各元件標幺值，作等值電路。 G T1T2 L R 電力工程基礎電力工程

10、基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 2 () *()* 2 ()1 G N d GG N G Nd U S XX SU 22 1()(1)1()(2) 1* 22 1()11()2 % 100100 TNTN kdkd T TNdTNd UU USUS X SUSU *0 2 2 d L d S Xxl U 22 2()(2)2()(3) 2* 22 2()22()3 % 100100 TNTN kdkd T TNdTNd UU USUS X SUSU () * 2 3 () % 1003 R N Rd R d R N U XS X UI G T1T2 L R 電力工程基

11、礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 ()()()*G NG NG N USX銘牌參數(shù)： 2 () *()*() ( 2 () * ) d GG G N d GG N G Nd N G N U SS XXX SUS X ()() % T NT Nk USU銘牌參數(shù)： 2 * ( ( ) ) * 2 () % 1 % 10000 T N kd T T k TNd d T N U USUS XX SSU 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 ()() % R NR NR UIX銘牌參數(shù)： ()() * 22 ()() % 100

12、10033 R NR N RdRd RR dav R NR N UU XSXS XX UUII 0 xl通常給出每公里的歐姆值 和線路長度 ()*()*0 2 0 2 d L N a L dv d N S Xx l U S Xx l U 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 l 在三相電路中在三相電路中, ,標幺值相量等于線量；標幺值相量等于線量； l 三相功率和單相功率的標幺值相同；三相功率和單相功率的標幺值相同； l 三相電路的標幺值歐姆定律為三相電路的標幺值歐姆定律為U U* *=I=I* *X X* *，功率方程，功率方程 為為S S* *=U=

13、U* *I I* *, ,與單相電路的相同；與單相電路的相同； l 當電網(wǎng)的電源電壓為額定值時當電網(wǎng)的電源電壓為額定值時( (即即U U* *=1)=1)，功率標，功率標 幺值與電流標么值相等，且等于電抗標么值的倒數(shù)；幺值與電流標么值相等，且等于電抗標么值的倒數(shù)； 由于上述特點，用標么值計算短路電流可使計算簡便，且由于上述特點，用標么值計算短路電流可使計算簡便，且 結果明顯，便于迅速及時地判斷計算結果的正確性。結果明顯，便于迅速及時地判斷計算結果的正確性。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短

14、路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 因此，也稱其為因此，也稱其為“恒定電勢源恒定電勢源” 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 l 短路前短路前電路處于電路處于穩(wěn)態(tài)穩(wěn)態(tài) sin() sin() m m e Ut iIt 222 ()() m m U I RRLL 1 ()LL tg RR 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與

15、計算短路故障分析與計算 l 設設t=0t=0時刻發(fā)生三相短路時刻發(fā)生三相短路有一個有一個暫態(tài)暫態(tài)過程過程 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 sin() m di RiLUt dt 其解就是短路的全電流，其解就是短路的全電流， 它由兩部分組成：它由兩部分組成： 周期分量周期分量和和非周期分量非周期分量。 pnp iii 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 22 () m pm U I RL R L tg 1 sin() ppm iIt 短路電流的強制分量短路電流的強制分量, , 并記為并記為 周期分量周期分量（

16、微分方差的特解）：（微分方差的特解）： P i 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 非周期電流非周期電流 （微分方差的通解）：（微分方差的通解）： a t Tpt np iCeCe 0 pLR 特征方程特征方程 p 的根。的根。 L R p a T 非周期分量電流衰減的時間常數(shù) 非周期分量電流衰減的時間常數(shù) R L p Ta 1 短路電流的自由分量短路電流的自由分量, ,記為記為 np i 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 短路的全電流可表示為短路的全電流可表示為： / sin() a t T pnppm i

17、iiItCe sin()sin() mpm IIC 0 sin()sin() npmpm CIiI / sin() sin()sin() a t T pmmpm iItIIe sin() m iIt 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 0 )sin(iI m 0 sin() pmP Ii 00 iiP 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 1.1.概念概念 短

18、路電流最大可能的瞬時值，用短路電流最大可能的瞬時值，用 表示。其主要作表示。其主要作 用是校驗電氣設備的電動力穩(wěn)定度。用是校驗電氣設備的電動力穩(wěn)定度。 2.2.非周期電流有最大初值的條件非周期電流有最大初值的條件 （1）短路前電路空載（短路前電路空載（ ） （2）短路發(fā)生時，電源電勢過零（）短路發(fā)生時，電源電勢過零（ ） （3）短路回路為純感性電路（）短路回路為純感性電路（ ） sh i 90 0180 或 0 m I 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 短路電流的最大瞬時值在短路發(fā)生后約短路電流的最大瞬時值在短路發(fā)生后約 半個周期半個周期時出現(xiàn)。若時

19、出現(xiàn)。若f=50Hzf=50Hz，這個時間，這個時間 約為約為0.010.01秒秒 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 / / 0.01/0.01/ sin() sin()sin() 0090 cos 0.01 (0.01)(1)2 a a aa t T pmmpm m t T pmpm TT pmppsmphmsh ts iItIIe I iItI e iII eeIK Ii 0.01/ 112 a T shsh KeK 沖擊系數(shù) 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 1.9 sh K 1.85 sh K 1.

20、8 sh K 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 在短路過程中，任意時刻在短路過程中，任意時刻t t的的短路電流有效值短路電流有效值，是指，是指 以時刻以時刻t t為中心的一個周期內(nèi)瞬時電流的均方根值。為中心的一個周期內(nèi)瞬時電流的均方根值。 2 /2 /2 2 /2 /2 11 () t Tt T ttptnpt t Tt T Ii dtiidt TT 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 非周期電流分量非周期電流分量 為了簡化計算，通常為了簡化計算，通常假定假定：非周期電流非周期電流在以時在以時 間間t t為中

21、心的一個周期內(nèi)恒定不變，因而它在為中心的一個周期內(nèi)恒定不變，因而它在 時間時間t t的有效值就等于它的瞬時值，即的有效值就等于它的瞬時值，即 nptnpt iI 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 周期電流分量周期電流分量 對于對于周期電流周期電流，它在所計算的周期內(nèi)是幅值恒，它在所計算的周期內(nèi)是幅值恒 定的，其數(shù)值即等于由周期電流包絡線所確定定的，其數(shù)值即等于由周期電流包絡線所確定 的的t t時刻的幅值。因此，時刻的幅值。因此，t t時刻的周期電流有效時刻的周期電流有效 值應為值應為 2 pm ptp I II 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章

22、 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 根據(jù)上述假定條件根據(jù)上述假定條件 2 /2 22 /2 1 () t T tptnptpnpt t T IiidtII T 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 短路電流的最大有效值：短路電流的最大有效值： 222 0.01 (1) 212(1) shttpshppsh IIIKIIK 短路電流的最大有效值常用于校驗某些電氣設備的短路電流的最大有效值常用于校驗某些電氣設備的 斷流能力或耐力強度斷流能力或耐力強度。 0.01/0.01/ 0.01 221 aa TT npttpmpshp IIeeIKI 電力工程基礎

23、電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 短路功率短路功率也稱為也稱為短路容量短路容量，它等于短路電流有效，它等于短路電流有效 值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電 壓）的乘積，即壓）的乘積，即 3 tavt SU I 用標幺值表示時用標幺值表示時 3 3 avtt tt d avd U II SI IU I 短路容量短路容量主要用來主要用來校驗開關的切斷能力。校驗開關的切斷能力。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 (1)(1)選定基準功率選定基準功率 和基準電壓和基準電壓 ，作

24、出系，作出系 統(tǒng)的標幺值等值電路，其中電源電勢統(tǒng)的標幺值等值電路，其中電源電勢 ，不計，不計 負荷。負荷。 (2)(2)網(wǎng)絡化簡求出電源對短路點的組合電抗網(wǎng)絡化簡求出電源對短路點的組合電抗 (3)(3)求短路電流周期分量的標幺值求短路電流周期分量的標幺值 d S dav UU 1 E * X 1 P I X 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 * 1 33 dd PPdP avav SS IIII XUU （4 4）電流有名值）電流有名值 （5 5）功率的有名值）功率的有名值 * 1 Pdd SISS X 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故

25、障分析與計算短路故障分析與計算 例題例題 在下圖所示的無窮大功率電力系統(tǒng)中，三相短路分別發(fā)生在下圖所示的無窮大功率電力系統(tǒng)中，三相短路分別發(fā)生 在在 和和 點，試計算短路電流周期分量、沖擊電流、沖點，試計算短路電流周期分量、沖擊電流、沖 擊電流有效值和短路容量。各元件的參數(shù)如下：擊電流有效值和短路容量。各元件的參數(shù)如下： 線路線路L： ；40km。變壓器。變壓器T：30MVA，Uk%=10.5。 電抗器電抗器R：6.3kV，0.3kA，XR%=4。電纜。電纜C： 0.5km。 1 f 2 f 0 0.4 / l xkm 0 0.08/ c xkm 1.8 sh K1.85 sh K 電力工程基

26、礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 解：解： （1 1）選定基準功率）選定基準功率 和基準電壓和基準電壓100 d SMVA dav UU （2 2）計算各元件的電抗標幺值并畫出等值電路圖）計算各元件的電抗標幺值并畫出等值電路圖 1*0 22 2* 3* 22 4*0 22 100 L0.4 400.12 115 %10.5100 T0.35 10010030 %46.3100 R0.22 1001006.3330.3 100 C0.08 0.50.1 6.3 d l av kd T N R N dR av R N d c av S Xxl U US X S U

27、 SX X UI S Xxl U 線路 ： 變壓器 ： 電抗器 ： 電纜 ： 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 當當f f1 1點三相短路時點三相短路時 （3 3）網(wǎng)絡化簡求出電源對短路點的組合電抗）網(wǎng)絡化簡求出電源對短路點的組合電抗 *1* 0.12XX 等值電路圖如下圖所示等值電路圖如下圖所示 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （4 4）求短路電流周期分量標幺值）求短路電流周期分量標幺值 11 0.12 P I X （5 5）短路電流周期分量有名值）短路電流周期分量有名值 * 1100 4.18 0.1

28、233115 d Ppdp av S IIIIkA U （） （6 6）沖擊電流和沖擊電流有效值）沖擊電流和沖擊電流有效值 2 2 1 2(1)4.181 2 1.85 16.54 shpsh IIKkA（） 22 1.85 4.1810.94 shshp iK IkA（） 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （7 7）短路容量）短路容量 * 11 100833.3 0.12 Pdd SISSMVA X （） 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 當當f f2 2點三相短路時，重復點三相短路時，重復（3 3） （

29、7 7） （3 3）網(wǎng)絡化簡求出電源對短路點的組合電抗）網(wǎng)絡化簡求出電源對短路點的組合電抗 *1*2*3*4* 0.120.39XXXXX （4 4）求短路電流周期分量標幺值）求短路電流周期分量標幺值 11 1.79 P I X （5 5）短路電流周期分量有名值）短路電流周期分量有名值 * 1100 5.12 1.79336.3 d Ppdp av S IIIIkA U （） 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （6 6）沖擊電流和沖擊電流有效值）沖擊電流和沖擊電流有效值 2 2 1 2(1)5.721 2 1.8 18.64 s

30、hpsh IIKkA（） 22 1.8 5.7214.56 shshp iK IkA（） （7 7）短路容量）短路容量 * 11 10055.87 1.79 Pdd SISSMVA X （） 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 發(fā)生短路時，作為發(fā)生短路時，作為電源電源的發(fā)電機的的發(fā)電機的內(nèi)部也發(fā)生暫態(tài)內(nèi)部也發(fā)生暫態(tài) 過程，并不能保持其端電壓和頻率不變過程，并不能保持其端電壓和頻率不變。一般講，由于。一般講，由于 發(fā)電機轉子的慣量較大，在分析短路電流時可以發(fā)電機轉子的慣量較大，

31、在分析短路電流時可以近似近似地地 認為轉子保持同步轉速、即頻率保持恒定，但通常應計認為轉子保持同步轉速、即頻率保持恒定，但通常應計 及發(fā)電機的電磁暫態(tài)過程。及發(fā)電機的電磁暫態(tài)過程。 該電磁暫態(tài)過程可以應用同步發(fā)電機的該電磁暫態(tài)過程可以應用同步發(fā)電機的雙反應原理雙反應原理 和和超導回路的磁鏈守恒原理超導回路的磁鏈守恒原理來分析。來分析。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 同步發(fā)電機三相短路后實測電流波形同步發(fā)電機三相短路后實測電流波形 (a)定子電流 (b)勵磁電流 實測短路電流波形分析實測短路電流波形分析 l 短路電流包絡線中心短路電流包絡線中心 偏

32、離時間軸，說明短偏離時間軸，說明短 路電流中含有路電流中含有衰減的衰減的 非周期分量非周期分量； l 交流分量的幅值是衰交流分量的幅值是衰 減的減的，說明電勢或阻，說明電勢或阻 抗是變化的?？故亲兓摹?l 勵磁回路電流也含有勵磁回路電流也含有 衰減的交流分量和非衰減的交流分量和非 周期分量，說明周期分量，說明定子定子 短路過程中有一個復短路過程中有一個復 雜的電樞反應過程。雜的電樞反應過程。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 同步發(fā)電機三相短路電流波形同步發(fā)電機三相短路電流波形 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析

33、與計算 I sh i 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （1 1）電勢都同相位：電勢都同相位：短路過程中各發(fā)電機之間不短路過程中各發(fā)電機之間不 發(fā)生搖擺，并認為所有發(fā)電機的電勢都同相位。發(fā)生搖擺，并認為所有發(fā)電機的電勢都同相位。 （2 2）負荷近似估計負荷近似估計：或當作：或當作恒定電抗恒定電抗，或當作某，或當作某 種臨時種臨時附加電源附加電源，視具體情況而定。，視具體情況而定。 （3 3）不計磁路飽和不計磁路飽和：系統(tǒng)各元件的參數(shù)都是恒定：系統(tǒng)各元件的參數(shù)都是恒定 的，可以應用疊加原理。的，可以應用疊加原理。 （4 4）對稱三相系統(tǒng)對稱三相系統(tǒng)：除

34、不對稱故障處出現(xiàn)局部的：除不對稱故障處出現(xiàn)局部的 不對稱以外，實際的電力系統(tǒng)通常都當做是對稱的。不對稱以外，實際的電力系統(tǒng)通常都當做是對稱的。 三相短路實用計算的基本假設三相短路實用計算的基本假設 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （5 5）純電抗表示純電抗表示: :忽略高壓輸電線的電阻和電容，忽略高壓輸電線的電阻和電容， 忽略變壓器的電阻和勵磁電流（三相三柱式變壓器的忽略變壓器的電阻和勵磁電流（三相三柱式變壓器的 零序等值電路除外），加上所有發(fā)電機電勢都同相位零序等值電路除外），加上所有發(fā)電機電勢都同相位 的條件，這就避免了復數(shù)運算。的條件，這就避

35、免了復數(shù)運算。 （6 6）金屬性短路金屬性短路: :短路處相與相（或地）的接觸往短路處相與相（或地）的接觸往 往經(jīng)過一定的電阻（如外物電阻、電弧電阻、接觸電往經(jīng)過一定的電阻（如外物電阻、電弧電阻、接觸電 阻等），這種電阻通常稱為阻等），這種電阻通常稱為“過渡電阻過渡電阻”。所謂金屬。所謂金屬 性短路，就是不計過渡電阻的影響，即認為過渡電阻性短路，就是不計過渡電阻的影響，即認為過渡電阻 等于零的短路情況。等于零的短路情況。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 由于配電網(wǎng)的電動機

36、數(shù)量多，由于配電網(wǎng)的電動機數(shù)量多， 短路前運行狀態(tài)難以弄清，短路前運行狀態(tài)難以弄清， 因而，在實用計算中，只考因而，在實用計算中，只考 慮短路點附近的大型電動機，慮短路點附近的大型電動機， 對于其余的電動機，一般可對于其余的電動機，一般可 當作綜合負荷來處理當作綜合負荷來處理 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 用次暫態(tài)電勢用次暫態(tài)電勢 和次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電抗 表示。表示。 G E d X GGdG UEjX I sin GGdGG EUX I 0000 sin GdGGG

37、 EUX I 0 1.051.11 G E 實用計算：實用計算： 0 1 G E 不計負載影響或空載情況下短路：不計負載影響或空載情況下短路： 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 用次暫態(tài)電勢用次暫態(tài)電勢 和次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電抗 表示。表示。 M E M X MMMM UEjX I sin MMMMM EUX I 0000 sin MMMMM EUX I 0.2 M X 0 0.88 M E M E M I M U M X 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 用次暫態(tài)電勢用次暫態(tài)電勢 和次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電抗

38、 表示。表示。 LD E LD X LDLDLDLD UEjXI sin LDLDLDLDLD EUXI 0000 sin LDLDLDLDLD EUXI 0.2 LD X 0 0.88 LD E LD E LD I LD U LD X 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 1.1.轉移電抗的定義轉移電抗的定義 定義：定義：取網(wǎng)絡中各發(fā)電機的電勢為零，并僅在網(wǎng)絡取網(wǎng)絡中各發(fā)電機的電勢為零，并僅在網(wǎng)絡 的短路支路的短路支路 施加電勢施加電勢 ，在這種情況下，在這種情況下， 與第與第 條支路電流的比值，稱為第條支路電流的比值，稱為第 條電源支路與短路條電源支

39、路與短路 支路支路 之間的之間的轉移電抗轉移電抗。 k E k Eik k i kiki XEI 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 2.2.轉移電抗的計算方法轉移電抗的計算方法 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （1 1）網(wǎng)絡化簡法）網(wǎng)絡化簡法 網(wǎng)絡化簡的網(wǎng)絡化簡的目的目的是消去除電源節(jié)點和短路點以外的是消去除電源節(jié)點和短路點以外的 所有中間節(jié)點，而電源間的轉移電抗均可以統(tǒng)統(tǒng)除所有中間節(jié)點，而電源間的轉移電抗均可以統(tǒng)統(tǒng)除 去，最后只保留各電源至短路點之間的轉移電抗。去，最后只保留各電源至短路點之間的轉移電抗

40、。 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 2 13 1331 1 32 3223 3 21 2112 Z ZZ ZZZ Z ZZ ZZZ Z ZZ ZZZ 312312 3123 3 312312 2312 2 312312 3112 1 ZZZ ZZ Z ZZZ ZZ Z ZZZ ZZ Z 星網(wǎng)變換星網(wǎng)變換 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 利用網(wǎng)絡的對稱性化簡利用網(wǎng)絡的對稱性化簡 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （2 2）利用轉移電抗的定義）利用轉移電抗的定義 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 k ki i E X I 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 （3 3）單位電流法）單位電流法 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 由定義求出轉移電抗由定義求出轉移電抗 電力工程基礎電力工程基礎 第六章第六章 短路故障分析與計算短路故障分析與計算 000 GMLD GMLD GkM