【正文】 空載損耗（ kW） P0= (3)轉(zhuǎn)移電勢(shì) E∑ =1 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) IV 目 錄 第一章 電力系統(tǒng)故障分析的基本知識(shí) ?????????????????? 1 短路概述??????????????????????????????? 1 標(biāo)幺值???????????????????????????????? 3第二章 電力系統(tǒng)三相短路電流的計(jì)算 ??????????????????? 5 計(jì)算的條件和近似??????????????????????????? 5 簡(jiǎn)單系統(tǒng) 39。 (2)主變銘牌參數(shù)如下： 1﹟主變：型 號(hào) SFSZ831500/110 接 線(xiàn) YN/YN/d11 變 比 110177。 三、課程設(shè)計(jì) (論文 )工作內(nèi)容及完成時(shí)間： 共 2周 復(fù)習(xí)短路計(jì)算基本方法（ ～ ） 對(duì)各短路點(diǎn)進(jìn)行短路電流計(jì)算（ ～ ） 整理設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)（ ～ ） 四、主要參考資料： 《電力系統(tǒng)分析》孟祥萍 高等教育出版社 《電力系統(tǒng)基礎(chǔ)》 陳光會(huì) 王敏 中國(guó)水利電力出版社 《電力系統(tǒng)分析》（上冊(cè)） 何仰贊等 華中理工大學(xué)出版社 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) II 機(jī)械與電氣工程 學(xué)院 10電氣 工程及其自動(dòng)化 專(zhuān)業(yè) 班 學(xué)生： 日期：自 2021 年 11 月 18 日至 2021 年 11 月 30 日 指導(dǎo)教師： 助理指導(dǎo)教師 (并指出所負(fù)責(zé)的部分 )： 教研室： 電 氣 工 程 教研室主任： 附錄： 短路點(diǎn)的設(shè)置如下，計(jì)算時(shí)橋開(kāi)關(guān)和母連開(kāi)關(guān)都處于閉合狀態(tài)。 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) III 一、取基準(zhǔn)容 量： SB=100MVA 基準(zhǔn)電壓： UB=Uav 二、計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值： (1)XL=／ km ， L1= L2= ， Xd1=Xd2=X39。 4 %∕ 177。39。對(duì)中性點(diǎn)不接地系統(tǒng)有相與相之間的短路，對(duì)中性點(diǎn)接地系統(tǒng)有相與相之間的短路和相與地之間的短路。在短路后約半個(gè)周 波 （ 秒）時(shí)將出現(xiàn)短路電流的最大瞬時(shí)值，稱(chēng)為 短路 沖擊電流。 圖 11 短路的種類(lèi) （ a）三相短路；（ b）兩相短路；（ c）兩相短路接地；（ e）單相接地短路 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 2 （ 3）人為過(guò)失，例如工作人員帶負(fù)荷拉閘，檢修線(xiàn)路或設(shè)備時(shí)未拆除接地線(xiàn)合閘供電，運(yùn)行人員的誤操作等。短路時(shí)電壓下降的愈大，持續(xù)時(shí)間愈長(zhǎng)，破壞整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可能性愈大。 （ 3）電流的電磁效應(yīng)：交流電通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，在線(xiàn)路的周?chē)臻g產(chǎn)生交變電磁場(chǎng)，交變電磁場(chǎng)將在鄰近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。為了盡可能減輕短路所引起的后果和防止故障的擴(kuò)大，一方面，要計(jì)算短路電流以便正確選擇和校驗(yàn)各電氣設(shè)備，保證在發(fā)生短路時(shí)各電氣設(shè)備不致?lián)p壞。 （ 2）選擇和整定繼電保護(hù)裝置：為了確保繼電保護(hù)裝置靈敏、可靠、有選擇性地切除電網(wǎng)故障，在選擇、整定繼電保護(hù)裝置時(shí)，需計(jì)算出保護(hù)范圍末端可能產(chǎn)生的最小兩相短路電流，用于校驗(yàn)繼電保護(hù)裝置動(dòng)作靈敏度是否滿(mǎn)足要求。在判斷接線(xiàn)及運(yùn)行方式是否合理時(shí)，必須計(jì)算出在某種接線(xiàn)和運(yùn)行方式下的短路電流才能確定。因此，說(shuō)明一個(gè)量的標(biāo)么值時(shí)，必須同時(shí)說(shuō)明它的基準(zhǔn)值；否則，標(biāo)么值的意義不明確。 不同基準(zhǔn)值的標(biāo)么值之間的換算 電力系統(tǒng)中各種電氣設(shè)備如發(fā)電機(jī)、變壓器、電抗器的阻抗參數(shù)均是以其本身額定值為基準(zhǔn)值的標(biāo)幺值或百分值給出的，而在進(jìn)行電力系統(tǒng)計(jì)算時(shí)，必須取統(tǒng)一的基準(zhǔn)值，因此要求將原來(lái)的以本身額定值為基準(zhǔn)值的阻抗標(biāo)幺值換算到統(tǒng)一的基準(zhǔn)值。而對(duì)于包含有許多臺(tái)發(fā)電機(jī)的實(shí)際電力系統(tǒng)，在進(jìn)行短路電流的工程實(shí)用計(jì)算時(shí)，沒(méi)有必要作復(fù)雜的分析。dx 作為其等值電抗，即假設(shè)直軸和交軸等值電抗均為39。qE 和 39。計(jì)算時(shí)還可以忽略線(xiàn)路對(duì)地電容和變壓器的勵(lì)磁回路，因?yàn)槎搪窌r(shí)電網(wǎng)電壓較低，這些對(duì)“地”支路的電流比正常運(yùn)行時(shí)更小，而短路電流很大。I 計(jì)算 圖 21（ a）所示為兩臺(tái)發(fā)電機(jī)向負(fù)荷供電的簡(jiǎn)單系統(tǒng)。39。 11 ld xxx ?? ， 239。39。1E 39。1dx 39。在實(shí)際的計(jì)算中 常采用近似計(jì)算的方法，將計(jì)算條件簡(jiǎn)化。 在三相電路中，對(duì)于任意一組不對(duì)稱(chēng)的三相相量（電流或電壓），可以分解為三組三相對(duì)稱(chēng)的相量，當(dāng)選擇 a相作為基準(zhǔn)相時(shí)，三相相量與其對(duì)稱(chēng)分量之間的關(guān)系（如電流）為 （ 31） 式中，運(yùn)算子 2402120 jj ee ?? ?? ， ，且有 1,01 32 ???? ??? ； ??? 021 aaa FFF 、 分別為 a 相的正序、負(fù)序和零序分量。 ?????????????????????????????????????????????cbaaaaFFFFFF1111131 22021?????????????????????????????????????????????????0212211111aaacbaFFFFFF????南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 8 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定 利用對(duì)稱(chēng)分量法分析電力系統(tǒng)的各種不對(duì)稱(chēng)故障，首先應(yīng)該繪出與系統(tǒng)各序阻抗相對(duì)應(yīng)的序網(wǎng)絡(luò)，利用序網(wǎng)絡(luò)依次求得待求電量的各序分量之后，再進(jìn)行合成，求得最終結(jié)果。 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：與正序網(wǎng)絡(luò)相似，在短路點(diǎn)加上短路點(diǎn)電壓的負(fù)序分量，發(fā)電機(jī)沒(méi)有負(fù)序電動(dòng)勢(shì)，中性點(diǎn)阻抗不計(jì)入負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。各元件的阻抗均應(yīng)以零序參數(shù)表示。 在繪制等值網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只能把有零序電流通過(guò)的元件包括進(jìn)去，而不通過(guò)零序電流的元件應(yīng)舍去。當(dāng)電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)故障時(shí)，三相電路的對(duì)稱(chēng)條件受到破壞，三相對(duì)稱(chēng)電路就成為不對(duì)稱(chēng)的了。 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 9 G ）（ 1K 圖 32 簡(jiǎn)單系統(tǒng)單相接地故障圖 ?1x ?2x ?0x ?1aE 1Ia 1Ua 2Ia 2Ua 0Ia 0Ua （ a）正序 （ b）負(fù)序 （ c）零序 圖 33簡(jiǎn)化三序網(wǎng)圖 根據(jù)以上序網(wǎng)圖，列出電壓方程如下 1111 aaa IjxEU ??? ?? （ 33） 222 aa IjxU ??? ? （ 34） 000 aa IjxU ??? ? （ 35） 由此可見(jiàn)，應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量法進(jìn)行不對(duì)稱(chēng)故障計(jì)算時(shí)，其關(guān)鍵問(wèn)題是先求出各序網(wǎng)絡(luò)的等效電抗（即要求出系統(tǒng)中各主要原件發(fā)電機(jī)，變壓器，線(xiàn)路等的各序電抗值），然后根據(jù)短路的類(lèi)型，邊界條件，把正，負(fù)，零序網(wǎng)連接成串，并聯(lián)的形式，從而可求出電流，電壓的各序分量，再應(yīng)用對(duì)稱(chēng)分量法即可求出各相電流和電壓。短路點(diǎn)的邊界條件為 ????? ???? fcfbfcfbfa UUIII ,0 （ 311） 用序分量表示的短路點(diǎn)邊界條件為 ）（ 1f ?0jx + ?1jx ? )0(faU ?1faU ?2faU ?0faU ?1faI ?2jx + + a b faI? 可得)( 021 )0(1 ???????? xxxjUI fafa （ 39） 因此短路點(diǎn)的故障相電流為 )(3021)0(???????? xxxjUI fafa （ 310） c fbI? fcI? 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計(jì) 11 ????? ???? 21210 ,0 fafafafafa UUIII （ 312） 復(fù)合序網(wǎng)如圖 37 圖 36 b,c兩相短路示意圖 圖 37 b,c兩相短路復(fù)合序網(wǎng) 由復(fù)合序網(wǎng)可得 )( 21 )0(21 ?????????? xxjUII fafafa （ 313） 兩相短路接地 設(shè)系統(tǒng) f 處發(fā)生兩相（ cb, 相）短路接地，如圖 38所示。所有短路類(lèi)型短路電流的正序分量可以統(tǒng)一寫(xiě)成： )(U)(1)0()( )1(nfanfaxxjI ?????? （ 320）