【正文】 作，而且還可能對人生命財產(chǎn)產(chǎn)生威脅。從電力系統(tǒng)的實際運行情況看，這些故障絕大多數(shù)多數(shù)是由短路引起的，因此除了對電力系統(tǒng)的短路故障有一較深刻的認(rèn)識外，還必須熟練掌握電力系統(tǒng)的短路計算。所謂短路，是指一切不正常的相與相之間或相與地（對于中性點接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。 短路的類型在三相系統(tǒng)中，可能發(fā)生的短路有：三相短路、兩相短路、兩相短路接地和單相接地短路。其他類型的短路都是不對稱短路。三相短路雖然很少發(fā)生，但情況較嚴(yán)重，應(yīng)給予足夠的重視。因此，對三相短路的的研究是具有重要意義的。這里包括計算沖擊電流以校驗設(shè)備的電動力穩(wěn)定度；計算若干時刻的短路電流周期分量以校驗設(shè)備的熱穩(wěn)定度；計算指定時刻的短路電流有效值以校驗斷路器的斷流能力等。在這些計算中不但要知道故障支路中的電流值，還必 第 3 頁須知道電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布情況。 （3）在設(shè)計和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)主接線時，為了比較各種不同方案的接線圖，確定是否需要采取限制短路電流的措施等，都要進(jìn)行必要的短路電流計算。在實際工作中，根據(jù)一定的任務(wù)進(jìn)行短路計算時，必須首先確定計算條件。從短路計算的角度來看，系統(tǒng)運行方式指的是系統(tǒng)中投入運行的發(fā)電、變電、輸電、用電的設(shè)備的多少以及它們之間相互聯(lián)接的情況，計算不對稱短路時，還包括中性點的運行狀態(tài)。 短路的后果隨著短路類型、發(fā)生地點和持續(xù)時間的不同，短路的后果可能指破壞局部地區(qū)的正常供電，也可能威脅整個系統(tǒng)的安全運行。（2）短路電流使設(shè)備發(fā)熱增加，短路持續(xù)時間較長時，設(shè)備可能過熱以致?lián)p壞。系統(tǒng)中最主要的電力負(fù)荷是異步電動機(jī)，它的電磁轉(zhuǎn)矩同端電壓的平方成正比，電壓下降時，電動機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩顯著減小，轉(zhuǎn)速隨之下降。（4）當(dāng)短路發(fā)生地點離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時間又較長時，并列運行的發(fā)電廠可能失去同步，破壞系統(tǒng)穩(wěn)定，造成大片地區(qū)停電。（5）發(fā)生不對稱短路時，不平衡電流能產(chǎn)生足夠的磁通在鄰近的電路內(nèi)感應(yīng)出很大的電動勢，這對于架設(shè)在高壓電力線附近的通訊線路或鐵道訊號系統(tǒng)等會產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。S 1 ，S 2 為無窮大電源系統(tǒng)，電抗為零。在電力系統(tǒng)計算中，還廣泛的使用標(biāo)幺制。標(biāo)幺值定義由下式給出：標(biāo)幺值= （21）位 ）基 準(zhǔn) 值 （ 與 有 名 值 同 單 ）實 際 有 名 值 （ 任 意 單 位由此可見，標(biāo)幺值是一個沒有量綱的數(shù)值，對于同一個實際的有名值，基準(zhǔn)值選得不同，其標(biāo)幺值也就不同。當(dāng)選定電壓、電流、功率和阻抗的基準(zhǔn)值分別為 , , 和 時，相應(yīng)的標(biāo)幺值BVISBZ如下： ??** **2BBBBBVISPjQjPjQSZRXRXZ?? ?????????? ?2 標(biāo)幺值的選擇 在電力系統(tǒng)分析中，主要涉及對稱三相電路計算。在選擇基準(zhǔn)值時，習(xí)慣上也只選 VB和 SB 。圖 （a）表示了由三個不同電壓等級的電路經(jīng)兩臺變壓器耦聯(lián)所組成的輸電系統(tǒng)，略去各元件的電阻和變壓器的勵磁支路，可以算出各元件的實際有名值，變壓器的漏抗均按原方繞組電壓計算，這樣我們就得到各元件電抗用實際有名值表示的等值電路，如圖（b）所示，圖中 ， ，SVxNGG)(2)*(?SxNⅠTT)(2)*(111?VNTk)(11IⅡ? ， ，INRR)(2310%N)(2)*(222 Ⅱ k)(2I2I XL和 XC分別是架空線路 L 和電纜線路 C 的實際電抗。假定分別選 VB(Ⅰ) ，V B（Ⅱ） ，V B（Ⅲ） ，至于功率，整個輸電系統(tǒng)用統(tǒng)一，所以各段的基準(zhǔn)功率都為 SB。 通常選擇適當(dāng)基準(zhǔn)電壓，使變壓器電路得到簡化，比如選擇 I，II 段基準(zhǔn)電壓之比 kB（ⅠⅡ） ，等于變壓器下的變比 kT1，I,II 段的基準(zhǔn)電壓之比等于變壓器 T2的變比kT2，則可得 kT1*=1，k T2*=1，這樣在標(biāo)幺參數(shù)的電路中就不需串聯(lián)理想變壓器了。這樣可以從計算結(jié)果清晰地看到實際電壓偏離額定值的成程度。 計算各元件的電抗標(biāo)幺值在本次實驗中，選取 SB=1000MVA，V B=Vav )(2)(1*)(1*2*1 ?????)()(3*)(3*3 VSBNG %2)(1)(1)(2*1 ?????xTNBT )(23)(3)(3*3?VSTNBS 第 9 頁%2)(24)(4)(4*4 ?????)(11*1LB )(*2 ???)(33*3VLB 系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò)圖 S1 S2321圖 電力系統(tǒng)的等值網(wǎng)絡(luò) 短路電流計算曲線的應(yīng)用在工程計算中常利用計算曲線來確定短路后任意指定時刻短路電流的周期分量，對短路點的總電流和短路點鄰近支路的電流分布計算，計算曲線有足夠的準(zhǔn)確度。 SB和基準(zhǔn)電壓 VB=Vav； xd“，略去網(wǎng)絡(luò)中各元件的電阻，輸電線路的電容和變壓器的 第 10 頁勵磁支路； ； 。 將網(wǎng)絡(luò)中的電源按合并的原則合并成若干組，求出各等值電機(jī)對短路點的轉(zhuǎn)移阻抗 xfi（i=1，2，…）以及無限大功率電源對短路點的轉(zhuǎn)移電抗 xfs。(i=…) （8）SxBNifijsi? 式中 SNi為第 i 臺等值機(jī)的額定容量，即由它所代表的那部分發(fā)電機(jī)的額定容量之和。(5)網(wǎng)絡(luò)中無限大功率電源提供的短路周期電流是不衰減的，并由下式確定 （9）xfsps1*?(6)計算短路電流周期分量的有名值。 故障點短路電流計算f1點三相短路時，由系統(tǒng)的參數(shù)可知，G 1，G 2可以合并，另外可作星網(wǎng)變換消去f2處節(jié)點。f3點短路時：由于 G1點直接接于短路點，應(yīng)單獨考慮，同樣 G2單獨考慮。.合并 S1，S 2，有 Sb= 。3 電力系統(tǒng)不對稱短路電流計算 對稱分量法的應(yīng)用 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)時，三相相量與其對稱分量之間的關(guān)系（如電流）為： （12）.(1).( .2..2).(0)31aaa bII IcI????????????????????式中，運算 ， 且有 ，分別為 a120oje?240oje..23(1)2)(0)0,。 第 16 頁 當(dāng)已知各序?qū)ΨQ分量時，同樣可以求出三相不對稱的相量，即 （14）????????? ??????? ???? )0(2)1(0)2()1()0(2)1(2 ccaac bbbaa IIIIII電壓的三相相量與其對稱分量之間的關(guān)系也與電流的一樣。這樣，借助于對稱分量法并利用三相阻抗對稱電路各序具有獨立性的特點，分析計算就可得到簡化。此時