繼電保護(hù)第6講 短路電流計(jì)算

電力系統(tǒng)繼電保護(hù)

powersystemrelaying廈門工學(xué)院陳珍姍補(bǔ)充：短路電流計(jì)算五

短路電流計(jì)算實(shí)例四

不對(duì)稱短路電流計(jì)算三

三相短路電流計(jì)算二

對(duì)稱分量法基礎(chǔ)一

相位與相量四不對(duì)稱短路電流計(jì)算4.1短路回路各元件的序電抗4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算4.4正序等效定則在計(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。4.1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?-1取近似值進(jìn)行計(jì)算。2.負(fù)序電抗

4.1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窮大。4.1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”?.6.1中的數(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，一般取X0=(0.15～0.6)X"d。4.1短路回路各元件的序電抗

（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)。

4.1短路回路各元件的序電抗

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。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Xm（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=∞變壓器副邊沒有負(fù)載的中性點(diǎn)接地4.1短路回路各元件的序電抗

四不對(duì)稱短路電流計(jì)算4.1短路回路各元件的序電抗4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算4.4正序等效定則

利用對(duì)稱分量法分析不對(duì)稱短路時(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表示。

4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖各序網(wǎng)絡(luò)的示意圖4.2不對(duì)稱短路的序網(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)是無源網(wǎng)絡(luò)。4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖4.2不對(duì)稱短路的序網(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，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)是無源網(wǎng)絡(luò)。

三序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程如下式所示：

4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖四不對(duì)稱短路電流計(jì)算4.1短路回路各元件的序電抗4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算4.4正序等效定則

單相接地短路兩相短路兩相接地短路4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算

故障相電流為：1．單相（A相）接地短路

4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算2．兩相（B、C相）短路故障處的邊界條件為化簡可得用對(duì)稱分量表示為4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算聯(lián)立求解方程組(4.6.8）及（4.6.12）得2．兩相（B、C相）短路4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算則故障相電流為：短路點(diǎn)各相對(duì)地電壓為：2．兩相（B、C相）短路4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算3．兩相（B、C相）接地短路

故障處的邊界條件為化簡可得用對(duì)稱分量表示為4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算聯(lián)立求解方程組(4.6.8）及（4.6.16）3．兩相（B、C相）接地短路

4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算3．兩相（B、C相）接地短路

或作復(fù)合序網(wǎng)得

4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算則故障相電流為：短路點(diǎn)各相對(duì)地電壓為：

3．兩相（B、C相）接地短路

4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算四不對(duì)稱短路電流計(jì)算4.1短路回路各元件的序電抗4.2不對(duì)稱短路的序網(wǎng)絡(luò)圖4.3不對(duì)稱短路的分析計(jì)算4.4正序等效定則由以上分析可見，不同類型的短路，其短路電流正序分量的計(jì)算公式有相似之處，可以統(tǒng)一寫成：

(4.6.21)式中：——附加電抗，其值隨短路類型不同而不同，上角標(biāo)(n)代表短路類型的符號(hào)。該式表明：發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí)，短路電流的正序分量，與在短路點(diǎn)每一相中加入附加電抗而發(fā)生三相短路時(shí)的電流相等。因此又稱為正序等效定則。4.4正序等效定則故障相短路點(diǎn)的短路電流絕對(duì)值與其正序分量的絕對(duì)值成正比，即式中,m（n）是比例系數(shù)，其值與短路類型有關(guān)，詳見表4-3。4.4正序等效定則表4-3

各種短路時(shí)的與m（n）的值短路類型三相短路（3）01單相接地短路（1）3兩相短路