【正文】 圖32 簡單系統(tǒng)單相接地故障圖 （a）正序 （b）負(fù)序 （c）零序圖33簡化三序網(wǎng)圖根據(jù)以上序網(wǎng)圖，列出電壓方程如下 （33） （34） （35）由此可見，應(yīng)用對稱分量法進(jìn)行不對稱故障計(jì)算時(shí)，其關(guān)鍵問題是先求出各序網(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，線路等的各序電抗值），然后根據(jù)短路的類型，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)用對稱分量法即可求出各相電流和電壓。如圖32所示的簡單系統(tǒng)發(fā)生單相接地短路故障。當(dāng)電力系統(tǒng)的某一點(diǎn)發(fā)生不對稱故障時(shí)，三相電路的對稱條件受到破壞，三相對稱電路就成為不對稱的了。零序電流只能在本電壓等級流通，在同一電壓等級的網(wǎng)絡(luò)中，必須要有兩個(gè)接地點(diǎn)才能構(gòu)成零序電流的通路。在繪制等值網(wǎng)絡(luò)時(shí)，只能把有零序電流通過的元件包括進(jìn)去，而不通過零序電流的元件應(yīng)舍去。只有當(dāng)和短路點(diǎn)直接相連的網(wǎng)絡(luò)中至少具有一個(gè)接地中性點(diǎn)時(shí)，才可以形成一個(gè)零序回路。各元件的阻抗均應(yīng)以零序參數(shù)表示。零序網(wǎng)絡(luò)：在零序網(wǎng)絡(luò)中，不包含電源電勢。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)沒有負(fù)序電動(dòng)勢，中性點(diǎn)阻抗不計(jì)入負(fù)序網(wǎng)絡(luò)。正序網(wǎng)絡(luò)：流過正序電流的全部元件的阻抗均用正序阻抗表示。 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定利用對稱分量法分析電力系統(tǒng)的各種不對稱故障，首先應(yīng)該繪出與系統(tǒng)各序阻抗相對應(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。 (a)正序分量 (b)負(fù)序分量 (c)零序分量 圖31 三相量的對稱分量三相的正序分量大小相等，三相相位順時(shí)針互差；三相的負(fù)序分量大小相等，三相相位逆時(shí)針互差；三相的零序分量大小相等，相位相同，三相的零序分量同時(shí)達(dá)到最大值。在三相電路中，對于任意一組不對稱的三相相量（電流或電壓），可以分解為三組三相對稱的相量，當(dāng)選擇a相作為基準(zhǔn)相時(shí)，三相相量與其對稱分量之間的關(guān)系（如電流）為 （31）式中，運(yùn)算子，且有；分別為相的正序、負(fù)序和零序分量。其計(jì)算條件簡化如下：（1）不考慮鐵磁飽和現(xiàn)象，認(rèn)為電抗是常數(shù)；（2）變壓器的勵(lì)磁電流忽略不計(jì)；（3）除高壓遠(yuǎn)距離輸電線路外，一般不考慮電網(wǎng)電容電流；（4）計(jì)算短路電流時(shí)忽略負(fù)荷電流；（5）當(dāng)短路系統(tǒng)中的電阻值小于電抗值的1/3時(shí)，電阻值忽略；（6）在低壓電網(wǎng)中發(fā)生短路時(shí)，認(rèn)為變壓器的一次側(cè)電壓不變。在實(shí)際的計(jì)算中常采用近似計(jì)算的方法，將計(jì)算條件簡化。短路點(diǎn)的電流可以表示為式（21），其中。圖21（b）是系統(tǒng)的等值電路。圖21（a）所示為兩臺(tái)發(fā)電機(jī)向負(fù)荷供電的簡單系統(tǒng)。計(jì)算時(shí)還可以忽略線路對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“地”支路的電流比正常運(yùn)行時(shí)更小，而短路電流很大。雖然不具有和那種在突然短路前后不變的特性，但從計(jì)算角度考慮近似認(rèn)為不突變是可取的。工程上還用一種運(yùn)算曲線，是按不同類型發(fā)電機(jī)，給出暫態(tài)過程中不同時(shí)刻短路電流交流分量有效值對發(fā)電機(jī)與短路點(diǎn)間電抗的關(guān)系曲線，它可用來近似計(jì)算短路后任意時(shí)刻的交流電流。而對于包含有許多臺(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)，沒有必要作復(fù)雜的分析。首先要將以原有基準(zhǔn)值計(jì)算出的標(biāo)么值還原成有名值，然后再計(jì)算新基準(zhǔn)值下的標(biāo)么值。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。標(biāo)幺值的選取有一定的隨意性，但各量的基準(zhǔn)值之間應(yīng)服從：功率方程： （12）歐姆定律： （13）通常選定電壓和功率的基準(zhǔn)值，則電流和阻抗的基準(zhǔn)值分別為 （14） （15）三相對稱系統(tǒng)中，不管是Y接線還是接線，任何一點(diǎn)的線電壓（或線電流）的標(biāo)么值與該點(diǎn)的相電壓（或相電流）的標(biāo)么值相等，且三相總功率的標(biāo)么值與每相的功率標(biāo)么值相等。因此，說明一個(gè)量的標(biāo)么值時(shí)，必須同時(shí)說明它的基準(zhǔn)值；否則，標(biāo)么值的意義不明確。另外，合理配置各種繼電保護(hù)和自動(dòng)裝置并正確整定其參數(shù)等都必須進(jìn)行短路計(jì)算。在判斷接線及運(yùn)行方式是否合理時(shí)，必須計(jì)算出在某種接線和運(yùn)行方式下的短路電流才能確定。是否采用限流裝置，必須通過短路電流的計(jì)算來決定，同時(shí)確定限流裝置的參數(shù)。（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)作靈敏度是否滿足要求。計(jì)算短路電流是為了使供電系統(tǒng)安全、可靠運(yùn)行，減小短路所帶來的損失和影響。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。（4）電流產(chǎn)生電壓降：巨大的短路電流通過線路時(shí)，在線路上產(chǎn)生很大的電壓降，使用戶的電壓降低，影響負(fù)荷的正常工作（電機(jī)轉(zhuǎn)速降低或停轉(zhuǎn)，白熾燈變暗或熄滅）。（3）電流的電磁效應(yīng)：交流電通過導(dǎo)線時(shí)，在線路的周圍空間產(chǎn)生交變電磁場，交變電磁場將在鄰近的導(dǎo)體中產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢。短路的主要危害如下：（1）電流的熱效應(yīng)：由于短路電流比正常工作電流大幾十倍至幾百倍，這將使電氣設(shè)備過熱，絕緣損壞，甚至把電氣設(shè)備燒毀。短路時(shí)電壓下降的愈大，持續(xù)時(shí)間愈長，破壞整個(gè)電力系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行的可能性愈大。 短路的危害短路對電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行和電氣設(shè)備有很大的危害。 　?。?）人為過失，例如工作人員帶負(fù)荷拉閘，檢修線路或設(shè)備時(shí)未拆除接地線合閘供電，運(yùn)行人員的誤操作等。 (a) (b) 圖11 短路的種類（a）三相短路；（b）兩相短路；（c）兩相短路接地；（e）單相接地短路 (c) (d)