【正文】 稱短路的計算方法 第一節(jié) 概述 ?故障 :一般指短路和斷線 ,分為簡單故障和復雜故障 ?簡單故障 :電力系統(tǒng)中的單一故障 ?復雜故障 :同時發(fā)生兩個或兩個以上故障 ?短路 :指一切 不正常 的相與相之間或相與地之間（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 額定電壓等級：（ kV）： 3 60、 1 15 2 3500、 750、 1000. 平均額定電壓：（ kV）： 、 、 、 3 11 2 34 525 負荷對短路電流的影響只作近似的考慮或略去不計 短路點附近有大型同步或異步機時除外。 其主要作用是校驗電氣設備的 電動力穩(wěn)定度 ?！?次暫態(tài)短路電流：周期分量起始 (t=0)的有效值 用途：保護整定計算及校驗斷路器的額定斷流容量 im— 短路全電流的最大有效值 用途：校驗電氣設備的動穩(wěn)定和斷路器的額定斷流量 imi— 三相短路沖擊電流 用途：校驗電氣設備的動穩(wěn)定 I?— 三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值 用途：校驗電氣設備和載流體的熱穩(wěn)定性 39。 20 . 8 3X.... .1*E 2*EE S60 . 4 4X41X51X10 . 8 3X20 . 8 3XK( 3 )230 . 8 7 2XK( 3 )1.. 進行網(wǎng)絡等值化簡 ，最終要簡化成各電源與短路點之間都只經(jīng)一個電抗直接相連，這個電抗稱為 轉移電抗 ，它是以Sd=100或 1000MVA為基準的標幺值。 電源合并的原則： A、與短路點的電氣距離（電抗標幺值）相差不大的同類型發(fā)電機可以合并； B、遠離短路點的同類型發(fā)電廠可以合并； C、直接接于短路點的發(fā)電機（或發(fā)電廠）應予以單獨考慮。 （一）同步發(fā)電機的負序和零序電抗 1 、同步發(fā)電機的負序電抗 ? 負序電抗取決于定子負序旋轉磁場所遇到的磁阻（或磁導）。 （ 2） Y／ △ － 11連接的變壓器 :電壓和電流移相 300 電壓移相 經(jīng)過 Y ， d11接法的變壓器并且由星形側到三角形側時，正序系統(tǒng)逆時針方向轉過 30176。 例：畫出電網(wǎng)中 K處單相接地故障時的零序電流的流通路徑及三序網(wǎng)絡圖 (忽略變壓器的勵磁支路） 零序電流通路及零序網(wǎng)絡： U.k 0X Q — 1X Q — 2G 1T 2T 3L 2L 33GT 1L11T1X Q23X2 4X5 7X6X89X1011X0G3Q13X0U2T1L2 3L3T3G 2XQ? 正序網(wǎng)絡： T 2T 3G2L 2 L 33GG 1123X Q — 14756 1 11 5X Q — 2891 01 21 31 4T 1L1K（ 1 ）1X24X56X89X1011X1G1 1G31UG1U G3U7G2U1G2X 負序網(wǎng)絡： T 2T 3G2L 2 L 33GG 1123X Q — 14756 1 11 5X Q — 2891 01 21 31 4T 1L1K（ 1 ）1X24X56X89X1011X2G1 2G32U 72G2X ? 不對稱短路化簡以后的序網(wǎng)絡 E 1Xj+1I 1U 2Xj 2I 0I 0U2U 0Xj正序等值電路 有電動勢 負序等值電路 無負序電動勢 零序等值電路 無零序電動勢 1 1 1XE U jI??2 2 20 jI x0 0 00XU jI注意：電力系統(tǒng)只有正序電動勢，沒有負序和零序電動勢。 ? 只有在系統(tǒng)有接地的故障現(xiàn)象時才有零序電壓和零序電流。 3 ( )KdS I U M VA??? 2 ( )im imi K I k A??? ? 母線的殘余電壓 ? 殘余電壓 ：短路后母線的剩余電壓。 ? 當 t≥4s 時，短路電流周期分量基本已不衰減，故t≥4s （包括 t＝ ∞ ）時短路電流周期分量按 t=4s的電流來求取。*** ..BdNGNx Sxx S 2 23 4 6 100 0 872100 100 6 33 3 0 4? ? ??* % ...R N BN Bx U Sx I U2457 5 100 1100 100 7 5? ? ? ?% ..k BTNu SS226621000 4 15 0 4437? ? ? ? ?* ..BSU 繪制等值電路圖 ?對應每一個短路點作出一個等值電路圖 ?任一短路點對應等值電路中，只要求表示該點短路時，短 路電流通過的元件電抗 ?分子為順序號，分母為該元件的電抗標幺值 )3(1G12 6d)3(2G1G21415 等值電路圖歸并與簡化 ?串聯(lián) iXX? ???并聯(lián) 11i????Δ ? Y x12x23x131231313 12112 23 1312 23212 23 1313 23312 23 13XXXX X XXXXX X XXXXX X X?????????1212 1 232323 2 311313 1 32XXX X XXXXX X XXXXX X XX? ? ?? ? ?? ? ? ?利用網(wǎng)絡的對稱性 對稱性 網(wǎng)絡的結構相同 電源一樣 電抗參數(shù)相等 短路電流流向一致 （ 1）等電位可以連起來 （ 2）等電位間的電抗可以去掉 XT 1XT 2XT 3XLXGXT 1XT 2XT 1XT 33333110 KV35 KVE123456（ b )( 3 )K1( 3 )K2( 3 )K2( 3 )K1 d)3(?d)3(1 2)3(?： d1， d2發(fā)生短路時，計算短路回路的總電抗標幺值 )3(1G12d)3(?d)3(? ?網(wǎng)絡中間節(jié)點消去法（ ΣY 法） 121 1 12 2 221 1 1 1nffnf nYx x x xx x x Yx x x Yx x x Y? ? ? ? ? ???????的 轉 移 電 抗 ：的 轉 移 電 抗 ：的 轉 移 電 抗 ：? ? ? ?1x2x3x nx1fx 2fx3fx nfxf f ?分布系數(shù)法 ?當求出了短路點總短路電流后，求取各電源向短路點提供的短路電流，常采用分布系數(shù)法。 假定 t＝ 0時刻發(fā)生短路 /si n( ) atTdza dfa mi i i I t C e? ? ? ?? ? ? ? ? ? 22()mmEIRL???RLtg ?? 1?? sin( )dz a mi I t? ? ?? ? ?短路電流的強制分量 , 并記為 周期分量： dzai 非周期電流 ： 短路電流的自由分量 ,記為 atTptdfai C e C e???0?? pLR — 特征方程 p的根。 六、計算短路電流的基本假設 所有發(fā)電機電勢的相位均相同 不考慮短路時各發(fā)電機之機的搖擺、振蕩現(xiàn)象； 短路回路各元件參數(shù)只考慮電抗，并認為是常數(shù)； 不考慮變壓器等元件磁路的飽和；通常不考慮線路的對地電容；高壓壓短路計算不考慮電阻的影響， 只考慮電抗 。 一、短路的類型 短 路 種 類 三相短路 對稱短路 兩相短路 單相短路接地 兩相短路接地 不對稱短路 示 意 圖 代表符號 發(fā)生的機率約 (%) )3(f 2(f)(１f )1,(１f5 10 65 20 ① 絕緣材料的 自然老化 ，設計、安裝及維護不良所帶來的 設備缺陷 發(fā)展成短路。 七、短路時各元件電抗標幺值的計算 基準值實際值標么值＝?基準值的選擇與計算 ?通常選定基準值中的任意兩個，另外兩個總可以求取，通常優(yōu)先選取容量基準和電壓基準，即 100 1000 (dd avSUU??M V A ) ( KV) 或23()3 ( KA) ddddddddSIUUUZSI?? ? ?平均額定電壓 Uav：（ kV）： 、 、 、 3 11 2 34 525 ?標幺值間的關系 ?通常選定基準值中的任意兩個，另外兩個總可以求取，通常優(yōu)先選取容量基準和電壓基準，即 ?特別地，當電壓標幺值等于 1時，有 * * ** * *S U IU I X??***1SIX?? ? 短路計算時電力系統(tǒng)各主要元件的等值電路 設 備 名 稱發(fā) 電 機.變 壓 器雙 卷三 卷 或 自 耦普 通 電 抗 器電 抗 器分 裂 電 抗 器線 路忽 略 分 布 電 容. .代 表 符 號.....211 122.333.....x等 值 電 路..12..........xL xMxMxs+xMxs+xTxIxI IxI I IxrE ?各元件電抗標幺值的計算 ?(1)發(fā)電機 G電抗標幺值的計算 ?可見，發(fā)電機電抗標幺值的計算與基本級的選擇無關。 一般電力系統(tǒng)中，短路回路的感抗比電阻大得多，即 ，故可近似認為 。39。 121 1 12 2 221 1 1 1nffnf nYx x x xx x x Yx x x Yx x x Y? ? ? ? ? ???????的 轉 移 電 抗 ：的 轉 移 電 抗 ：