【正文】 電流過大造成電氣設(shè)備選擇困難或不經(jīng)濟時，可在供電線路串接限流裝 置來限制短路電流。 在電力系統(tǒng)和電氣設(shè)備的設(shè)計和運行中，短路計算是解決一系列技術(shù)問題所不可缺少的基本計算，比如在選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)的主接線時為了比較不同方案接線圖，進行電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定計算，研究短路對用戶的影響。采用標(biāo)么制易于比較電力系統(tǒng)中各元件的特性和參數(shù)，易于判斷電氣設(shè)備的特征和參數(shù)的優(yōu)劣還可以使計算量大大簡化。換算原則是換算前后的物理量的有名值 保持不變。實際上，電力系統(tǒng)短路電流的工程計算在大多數(shù) 情況下，只要求計算短路電流基頻交流分量的初始值，也稱為次暫態(tài)電流 I?? 。dx ，發(fā)電機的等值電勢則為次暫態(tài)電勢。dE 那種在突然短路前后不變的特性，但從計算角度考慮近似認為 39。另外，在計算高壓電網(wǎng)時還可以忽略電阻，在標(biāo)幺值運算中采用近似方法，即不考慮變壓器的實際變比，而認為變壓器的變比均為平均額定電壓之比。母線 3 上均接有綜合性負荷，現(xiàn)分析母線 3發(fā)生三相短路時，短路電流交流分量的初始值。 ?E 和忽略負荷的近似后，計算用等值電路如圖 21（ c）所示。39。 11 xxIf ?? (21) 如果短路為非金屬性短路，設(shè)經(jīng)過 fZ 發(fā)生短路，則短路點電流的形式為： 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 6 ff ZjxI ?? ?139。2E 39。2dx 39。按簡化條件計算的短路電流值偏大，其誤差為 10%～ 15%。三相量的三組對稱分量如圖 31所示。 序網(wǎng)絡(luò)分為正序，負序，零序網(wǎng)絡(luò)。因為發(fā)電機的負序電勢為零，所以負序網(wǎng)絡(luò)中電源支路負序阻抗的終點不接電勢，而與零電位相連，并作為負序網(wǎng)絡(luò)的起點，短路點就是該網(wǎng)絡(luò)的終點。零序電流實際上是一個流經(jīng)三相電路的單相電流，經(jīng)過地或與地連接的其它導(dǎo)體（例如地線、電纜包皮等），再返回三相 電路中。作出系統(tǒng)的三線圖，在短路處將三相連在一起，接上一個零序電勢源，并從這一點開始逐一的查明零序電流可能通行的回路。此時，可用對稱分量法，將實際的故障系統(tǒng)變成三個互相獨立的序分量系統(tǒng)，而每個序分量系統(tǒng)本身又是三相對稱的，從而就可以用進行電路計算了。 電力系統(tǒng)發(fā)生不對稱故障時，短路點的電壓，電流出現(xiàn) 不對稱，利用對稱分量法將不對稱的電流電壓分解為三組對稱的序分量，由于每一序系統(tǒng)中三相對稱，則在選好一相為基準(zhǔn)后，每一序只需要計算一相即可，用對稱分量法計算電力系統(tǒng)的不對稱故障。短路點的邊界條件 為 0,0 ??? ??? fcfbfa UUI （ 314） 用序分量表示的短路點邊界條件為 021 fafafa UUU ??? ?? （ 315） 0021 ??? ??? fafafa III （ 316） 圖 38 b,c兩相短路接地示意圖 復(fù)合序網(wǎng)如圖 39 b faI? fbI? ）（ 2f fcI? a c fbU? fcU? ? ? ? ? + ?1jx ? )0(faU ?1faU ?2faU ?1faI ?2jx + ?2faI faI? fbI? ）（ 1,1f fcI? a c b ?gI 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 12 圖 39 b,c兩相短路接地復(fù)合序網(wǎng) 解 出故障點電流的各序分量后，可由式（ 33）、（ 34）、（ 35）解得電壓的各序分量，將相對應(yīng)的各序分量相加，即可求得故障點的各相電流和電壓。 短 路電流的絕對值與正序分量的絕對值成正比，即 1)()( M fannf II ? （ 321） ?0jx ?1jx ? )0(faU ?2jx + ?0faU + + ?2faI ?1faU ?2faU ?1faI ?0faI 由復(fù)合序網(wǎng)可得： ?I1fa?)(02021)0(Uxxxxxjfa????? ??? （ 317） ?I2fa= ??? ?? ? Ixx x fa102 0 （ 318） ?I0fa= ??? ?? ? Ixx x fa102 2 （ 319） 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 13 式中 )(Mn 為比例系數(shù)，其值由短路類型而定見表 31。2BBUS = 2115100= 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 16 XL2=XLL2 )1(1KI = 2 =（ kA） ⑤短路容量為： )1(1KS = )1(1?KI SB = 100=（ MVA） 當(dāng) K1 發(fā)生兩相接地短路時 ①兩相接地短路正序電流的標(biāo)幺值為： )1,1(11?KI = ?????????1012101211XXXXXE = 1???= ②兩相接地短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值為 )1,1 *11101210121,1 *1 X132（）（）（ KK IXXXI ??????????= ③兩相接地 短路電流周期分量有效值的有名值為： )1,1(1KI = )1,1(1?KI BBUS3 = 1153100? =（ kA） ④取沖擊系數(shù) KM=, 三相接地短路沖擊電流的有名值為： ）（ 31mki= 2 KMⅠBBUS3 =0 373100? =0（ kA） ④取沖擊系數(shù) KM=,單相接地短路沖擊電流的有名值為： ）（ 12mki = 2 KM )2(2KI = 2 =（ kA） ⑤短路容量為： )2(2KS = )2( 2?KI SB = 100=（ MVA） 當(dāng) K2 發(fā)生三相短路時 ①三相接地短路正序電流的標(biāo)幺值為： )3( 21?KI = ??21XE = ②三相接地短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值為： )3( 2?KI = )3( 21?KI = 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 22 ③三相接地短路電流周期分量有效值的有名值為： )3(2KI = )3(2?KI 圖 44 K3點短路各序序網(wǎng)圖 K3 點短路時，其正序、負序 、零序總電抗分別記為 X31∑、 X32∑ 和 X30∑ ，則有 X31∑ =X32∑ =（ XG11＋ XL11）∥（ XG21＋ XL21） +（ XT111+XT131）∥（ XT211+XT231） = (+) (+)+++ + ??? ??? ）（）（ E1 E2 XG11 XL11 XG21 XL21 XT111 XT131 XT211 XT231 UK31 XG12 XG22 XL11 XL21 XT112 XT132 XT212 XT232 UK32 正 序 負 序 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 23 = 因為變壓器 35KV 側(cè)接成 三角形，所以其零序電抗為無窮大，即： X20∑ =∞ 當(dāng) K3發(fā)生單相接地短路時 ①單相接地短路正序電流的標(biāo)幺值為： )1(31?KI =???? ??303231 XXXE = 0 ②單相接地短路電流周期分量有效值的標(biāo)幺值為： )1(3?KI =3 )1( 31?KI = 3 0=0 ③單相接地短路電流周期分量有效值的有名值為： )1(3KI = )1(3?KI ⅡBBUS3 = ? =（ kA） ④取沖擊系數(shù) KM=, 兩相相間短路沖擊電流的有名值為： ）（ 23mki= 2 KM )1,1(3KI = 2 =（ kA） ⑤短路容量為： )1,1(3KS = )1,1(3?KI SB= 100=（ MVA） 短路計算結(jié)果統(tǒng)計表 表 51 短路電流計算結(jié)果 ： （ 1） 無論短路發(fā)生在 K K2還是 K3，三相短路的短路電流最大，短路造成的危害最大； （ 2） 兩相短路的短路電流是三相短路短路電流的 23 倍； （ 3） 若只考慮兩相短路、兩相短路接地及三相短路，則短路發(fā)生在 K3 點時短路電流最大，即當(dāng)短路發(fā)生在低電壓等級處短路所造成的危害更大。 南昌工程學(xué)院課程設(shè)計 27 參考文獻 [1] 孟祥萍、高嬿編 .電力系統(tǒng)分析 .第二版 .高等教育出版社， 2021. [2] 陳衍編 .電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)分析 .第三版 .中國電力出版社， 2021. [3] 李光 琦編 .電力系統(tǒng)暫態(tài)分析 .第三版 .中國電力出版社， 2021. [4] 楊淑英、鄒永海編 .電力系統(tǒng)分析復(fù)習(xí)指導(dǎo)與習(xí)題精解 .中國電力出版社， 2021. [5] 何仰贊 編 .電力系統(tǒng)分析 （上冊） .第三版 .華中理工大學(xué)出版社 ， 2021.