两相短路故障的计算
电网各种故障电流计算公式
无
115 132.25 以计算各个点的等值阻抗，从而计算得出不同故障的故障电流(故障相电流) 负序阻抗 0.5
两相接地 1.747305158 0.877249301 0.153846154 0.07723976 1.076923077 0.54067832 0.923076923 0.46343856
电流有名值（kA）/电流基准值 电流有名值（kA）/电流基准值
基准容量/电压等级/√3/z2=基准
正序电流*z0/(z2+z0)
电流/z2
电流)
零序阻抗 3
三相短路 2
1.004116879
无 2
1.004116879
无
三相短路 电流有名值（kA）/电流基准值
故障相电流=基准容量/电压等级 /√3/z1=基准电流/z1 电流有名值（kA）/电流基准值
3/2=基准电流/z1*√3/2
电流有名值（kA）/电流基准值 电流有名值（kA）/电流基准值
基准容量/电压等级/√
3/(z1+2*z0)或者正序电流
无零序电流
电流有名值（kA）/电流基准值 电流有名值（kA）/电流基准值
基准容量/电压等级/√3/z1=基准
基准电流/z1*（1/(1+z0/(z1+z0)) 电流/z1
两相短路 1.732
0.869565217
无 2 1.004116879 2 1.004116879
两相接地
两相短路
电流有名值（kA）/电流基准值 电流有名值（kA）/电流基准值
基准容量/电压等级/√3*√3*SQRT
电力系统两相短路计算与仿真(4)
辽宁工业大学《电力系统分析》课程设计（论文）题目：电力系统两相短路计算与仿真（4）院（系）：工程技术学院专业班级：电气工程及其自动化12学号：学生姓名：指导教师：教师职称：起止时间：15-06-15至15-06-26课程设计（论文）任务及评语课程设计（论文）任务原始资料：系统如图各元件参数标幺值如下（各元件及电源的各序阻抗均相同）：T1：电阻0.01，电抗0.16，k=1.05，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；T2：电阻0，电抗0.2，k=0.95，标准变比侧Y N接线，非标准变比侧Δ接线；L24: 电阻0.03，电抗0.07，对地容纳0.03；L23: 电阻0.025，电抗0.06，对地容纳0.028；L34: 电阻0.015，电抗0.06，对地容纳0.03；G1和 G2：电阻0，电抗0.07，电压1.03；负荷功率：S1=0.5+j0.18；任务要求：当节点4发生B、C两相金属性短路时，1 计算短路点的A、B和C三相电压和电流；2 计算其它各个节点的A、B和C三相电压和电流；3 计算各条支路的电压和电流；4 在系统正常运行方式下，对各种不同时刻BC两相短路进行Matlab仿真；5 将短路运行计算结果与各时刻短路的仿真结果进行分析比较，得出结论。
指导教师评语及成绩平时考核：设计质量：论文格式：总成绩：指导教师签字：年月日G GG1 T1 2 L24 4 T2 G21:k k:1L23 L343S1摘要在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统短路故障有较深刻的认识外，还必须熟练账务电力系统的短路计算。
这里着重接好电力系统两相短路计算方法，主要讲解了对称分量法在不对称短路计算中的应用。
其次，通过具体的简单环网短路实例，对两相接地短路进行分析和计算。
两相短路和三相短路电流计算
两相短路和三相短路电流计算《两相短路和三相短路电流计算》一、引言在电力系统中，短路是一种常见的故障形式，其产生的瞬时电流可以对设备和系统造成严重的损坏。
对于电力系统的设计、运行和保护来说，正确计算两相短路和三相短路电流至关重要。
本文将从两相短路和三相短路的基本概念入手，探讨短路电流的计算方法，并结合实际案例进行深入探讨，以便读者全面理解这一重要主题。
二、两相短路和三相短路的基本概念1. 两相短路两相短路是指在电力系统中，两相之间或相对中性线出现短路故障。
这种故障可能在任何两个相之间或相对中性线产生，导致严重的故障电流。
对于两相短路电流的计算，我们需要考虑短路点的电阻、电抗、系统电压等参数，利用对称分量法或赫德—格林公式来进行计算。
2. 三相短路三相短路是指系统中所有三相同时出现短路故障。
这种故障通常会导致巨大的短路电流，对设备和系统的损坏可能会更为严重。
三相短路电流的计算通常采用瞬时对称分量法或复数法来进行计算，需要考虑系统参数、接地方式等因素。
三、两相短路和三相短路电流的计算方法1. 两相短路电流的计算在进行两相短路电流计算时，我们首先需要确定短路点的位置和相关参数，包括短路电阻、电抗等。
接下来，可以采用对称分量法来进行计算。
对称分量法是一种将非对称系统转化为对称系统进行计算的方法，通过对系统进行对称和正序分解，计算出正序、负序和零序短路电流，再将其合成得到最终的短路电流。
2. 三相短路电流的计算对于三相短路电流的计算，通常采用瞬时对称分量法或复数法来进行计算。
瞬时对称分量法是一种将三相电路转化为正序、负序和零序分量进行计算的方法，而复数法则是利用复数理论进行计算，通过计算系统的阻抗和电压来得到短路电流。
四、实际案例分析为了更好地理解两相短路和三相短路电流的计算方法，我们将结合一个实际案例进行分析。
某变电站发生了两相短路故障，需要计算短路电流来评估设备的承受能力。
我们首先确定短路点的位置和相关参数，然后利用对称分量法进行计算，最终得到了短路电流的值。
第三章、短路计算(2016版)
二、短路的原因
•1.设备绝缘损坏： • 自然老化、操作过电压、大气过电压、机械损伤 •2.误操作： • 带负荷拉、合隔离开关，检修后忘拆除地线合闸 •3.鸟兽跨接裸导体
三、短路的危害
1.短路产生很大的热量，导体温度升高，将绝缘 损坏。 2.短路产生巨大的电动力，使电气设备受到机械 损坏。 3.短路使系统电压严重降低，电器设备正常工作 受到破坏。 4.短路造成停电，给国民经济带来损失，给人民 生活带来不便。 5.严重的短路影响电力系统运行稳定性，使并列 的同步发电机失步，造成系统解列，甚至崩溃。 6.单相短路产生不平衡磁场，对附近通信线路和 弱电设备产生严重电磁干扰，影响其正常工作。
第三节 短路电流计算
一、有名制法 二、标幺制法
一、有名制法
1、方法：
①、进行短路电流计算，首先要绘出计算电路图，在计算电 路图上，将短路计算所需考虑的各元件的主要参数都表示出 来，并将各元件依次编号，然后确定短路计算点。 ②、短路计算点要选择得使需要进行短路校验的电气元件有 最大可能的短路电流通过。 ③、按所选择的短路计算点绘出等效电路图，并计算电路中 各主要元件的阻抗。在等效电路图上，只需将所计算的短路 电流流经的一些主要元件表示出来，并标明其序号和阻抗值， 一般是分子标序号，分母标阻抗值（即有电阻又有电抗时， 用复数形式R+jX表示）。 ④、然后将等效电路化简。对企业供配电系统来说，由于将 电路系统当作无限大容量电源，求出其等效总电阻。 ⑤、最后计算短路电流和短路容量。
常用的有名单位制法（又称欧姆法）
2、采用有名制法进行三相路计算
在无限大容量系统中发生三相短路时，其三相短路电流周期 分量有效值可按下式计算：
第六章 短路电流及计算
第六章短路电流及计算第一节短路的原因及后果一、短路的原因短路是指系统正常运行情况以外的，一切相与相之间或相与地之间金属性短接或经过小阻抗短接。
供配电系统发生短路故障的主要原因有：1．电气设备载流部分的绝缘损坏。
这种损坏可能是由于设备的绝缘材料自然老化；或由于绝缘强度不够而被正常电压击穿；2．设备绝缘正常而被各种形式的过电压（包括雷电过电压）击穿；3．如输电线路断线、线路倒杆或受到外力机械损伤而造成的短路。
4．工作人员由于未遵守安全操作规程而发生人为误操作，也可能造成短路。
5．一些自然现象（如风、雷、冰雹、雾）及鸟兽跨越在裸露的相线之间或相线与接地物体之间，也是造成短路的一个原因。
二、短路后果1．短路电流增大，会引起电气设备的发热，损坏电气设备。
2．短路电流流过的线路，产生很大的电压降，使电网的电压突然下降，引起电动机的转速下降，甚至停转。
3．短路电流还可能在电气设备中产生很大的机械力（或称电动力）。
此机械力可引起电气设备载流部件变形，甚至损坏。
4．当发生单相对地短路时，不平衡电流将产生较强的不平衡磁场，对附近的通迅线路、铁路信号系统、可控硅触发系统以及其他弱电控制系统可能产生干扰信号，使通讯失真、控制失灵、设备产生误动作。
5．如果短路发生在靠近电源处，并且持续时间较长时，则可导致电力系统中的原本并联同步（不同发电机的幅值、频率、波形、初相角等完全相同吻合）运行的发电机失去同步，甚至导致电力系统的解列（电力网中不同区域、不同电厂的发电机无法并列运行），严重影响电力系统运行的稳定性。
第二节短路故障的种类供电系统中短路类型与电源的中性点是否接地有关，在中性点不接地系统中，可能发生的短路有三相短路、两相短路。
而在中性点接地系统中，可能发生的短路除三相短路及两相短路外，尚有单相接地短路及两相接地短路。
图6-1是不同的短路故障的故障图。
图6-1 短路类型（虚线表示短路电流的路径）一、相间短路1．三相短路三相短路指供电系统中三相导线间同时短接。
(完整版)短路电流与归算阻抗计算
短路电流与归算阻抗计算一、 归算阻抗计算：1、标么值：）基值（与有名值同单位有名值标么值=标么值是相对某一基值而言的,同一有名值，当基准值选取不一样时，其标么值也不一样。
基值体系中有两个独立的基值量，一个为基值容量S B ，另一个为基准电压U B ，其他基值量(电流I B ，阻抗Z B 等）可由以上两个基值量算出,基值之间满足以下关系：U B =3Z B I B ，S B =3U B I B一般个电压等级的U B 取之分别为525kV 、230kV 、115kV 、10。
5kV ，而S B 一般取100MVA.2、两圈变的阻抗计算:一般变压器的铭牌参数中会给出变压器的额定容量Se,额定电压Ue ，额定电流Ie ，还有一个就是短路电压百分比Uk ％，一般有了这些参数我们就可以算出两圈变压器的正序阻抗了：将变压器二次侧绕组短路，逐渐升高在一次侧绕组所加的电压，当一次侧电流达到额定值I N 时，此时一次侧绕组所加的电压称为短路电压，短路电压与额定电压的比值即为短路电压百分比用Uk%表示,这个参数计算公式为：%100e 3%k ⨯=NT U X I U ,由此可以得到变压器电抗有名值：e e 100%k 2S U U X T •=,这里Ue 为变压器归算侧的额定电压。
将Uk%其除以100就变为以主变额定容量和额定电压为基准的变压器电抗标么值2*e e e100%k ）（U S U X X T T •==，由此可以换算到统一基准值的变压器电抗标么值：e100%k 2*S S U U U B B N T X ）（•= 另外介绍一下变压器个参数之间的关系，Se= 3UeIe ，这同样也适用于接地变、站用变，有些铭牌参数看不清，我们就可以通过这个公式计算需要的参数。
比如某接地变型号：DKSC —500/10.5，额定容量：S N =500/100kVA ，额定电压：U N =11/0。
4kV ，要求计算该变压器的额定电流。
某系统单相、两相接地短路电流的计算
1 课程设计的题目及目的1.1 课程设计选题如图1所示发电机G，变压器T1、T2以及线路L电抗参数都以统一基准的标幺值给出，系统C的电抗值是未知的，但已知其正序电抗等于负序电抗。
在K点发生a相直接接地短路故障，测得K点短路后三相电压分别为Ua=1∠-120，Uc=1∠120.（1）求系统C的正序电抗；（2）求K点发生bc两相接地短路时故障点电流；（3）求K点发生bc两相接地短路时发电机G和系统C分别提供的故障电流(假设故障前线路中没有电流)。
图1 电路原理图1.2 课程设计的目的1. 巩固电力系统的基础知识；2. 练习查阅手册、资料的能力；3．熟悉电力系统短路电流的计算方法和有关电力系统的常用软件；2设计原理2.1 基本概念的介绍1.在电力系统中，可能发生的短路有：三相短路、两相短路、两相短路接地和单相短路。
三相短路也称为对称短路，系统各相与正常运行时一样仍处于对称状态。
其他类型的短路都属于不对称短路。
2.正序网络:通过计算对称电路时所用的等值网络。
除中性点接地阻抗、空载线路（不计导纳）以及空载变压器（不计励磁电流）外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并且用相应的正序参数和等值电路表示。
3.负序网络：与正序电流的相同，但所有电源的负序电势为零。
因此，把正序网络中各元件的参数都用负序参数代替，并令电源电势等于零，而在短路点引入代替故障条件的不对称电势源中的负序分量，便得到负序网络。
4.零序网络：在短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三项零序电流大小及相位相同，他们必须经过大地（或架空地线、电缆包庇等）才能构成回路，而且电流的流通与变压器中性点接地情况及变压器的解法有密切关系。
2.2电力系统各序网络的制定应用对称分量法分析计算不对称故障时，首先必须作出电力系统的各序网络。
为此，应根据电力系统的接线图，中型点接地情况等原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点开始，逐步查明各序电流流通的情况。
两相短路 计算公式
两相短路计算公式两相短路计算公式。
在电力系统中，短路是一种严重的故障，可能导致设备损坏甚至引发火灾。
因此，对于电力系统的短路计算非常重要。
在本文中，我们将讨论两相短路计算公式，并介绍如何使用这些公式来评估电力系统中的短路情况。
首先，让我们来了解一下什么是两相短路。
在电力系统中，两相短路是指两相之间发生了短路故障，通常是由于设备故障或外部原因引起的。
这种短路会导致电流异常增大，可能对系统设备造成严重的损坏。
因此，对于电力系统中的两相短路，我们需要进行计算和评估，以确保系统的安全运行。
接下来，让我们来看看两相短路计算公式。
在电力系统中，我们通常使用以下公式来计算两相短路电流：Isc = U / (Z1 + Z2)。
其中，Isc代表两相短路电流，U代表系统电压，Z1和Z2分别代表两相之间的阻抗。
通过这个公式，我们可以计算出两相短路电流的大小，从而评估系统中的短路情况。
在实际应用中，我们通常会使用计算软件来进行两相短路计算。
这些软件能够根据系统的参数和拓扑结构，自动计算出短路电流，并提供详细的分析报告。
通过这些报告，我们可以了解系统中各个部位的短路情况，从而采取相应的措施来保护系统设备和人员的安全。
除了计算两相短路电流，我们还需要考虑短路电流的影响范围。
在电力系统中，短路电流会导致设备和线路的过载，可能引发设备损坏甚至火灾。
因此，我们需要对短路电流的影响范围进行评估，以确定可能受到影响的设备和线路，并采取相应的保护措施。
在进行短路计算和评估时，我们还需要考虑系统的动态特性。
在短路发生时，系统中的保护装置需要迅速动作，以隔离故障点并保护设备的安全。
因此，我们需要对系统的保护装置进行评估，确保其能够在短路发生时可靠地动作。
总之，两相短路计算是电力系统中的重要工作，它能够帮助我们评估系统中的短路情况，并采取相应的措施来保护设备和人员的安全。
通过使用适当的计算公式和软件工具，我们可以准确地计算出短路电流，并对系统中可能受到影响的设备和线路进行评估。
短路电流与归算阻抗计算
短路电流与归算阻抗计算一、归算阻抗计算：1、标么值：标么值就是相对某一基值而言得，同一有名值，当基准值选取不一样时,其标么值也不一样。
基值体系中有两个独立得基值量,一个为基值容量ＳB,另一个为基准电压U B，其她基值量（电流I B,阻抗Z B等）可由以上两个基值量算出,基值之间满足以下关系：ＵB＝Z B I B，S B=U B IＢ一般个电压等级得UＢ取之分别为525kV、23０kV、115kV、10、5kV,而S B一般取１00MV A。
2、两圈变得阻抗计算：一般变压器得铭牌参数中会给出变压器得额定容量Sｅ，额定电压Ue,额定电流Ｉe，还有一个就就是短路电压百分比Ｕｋ％，一般有了这些参数我们就可以算出两圈变压器得正序阻抗了：将变压器二次侧绕组短路,逐渐升高在一次侧绕组所加得电压,当一次侧电流达到额定值I N时，此时一次侧绕组所加得电压称为短路电压,短路电压与额定电压得比值即为短路电压百分比用Uｋ％表示,这个参数计算公式为：，由此可以得到变压器电抗有名值：,这里Ue为变压器归算侧得额定电压。
将Uk%其除以100就变为以主变额定容量与额定电压为基准得变压器电抗标么值，由此可以换算到统一基准值得变压器电抗标么值:另外介绍一下变压器个参数之间得关系,Se＝ＵｅIe,这同样也适用于接地变、站用变，有些铭牌参数瞧不清，我们就可以通过这个公式计算需要得参数。
比如某接地变型号:DKＳC—５０0/1０、5，额定容量：ＳＮ=50０/100kＶＡ,额定电压：ＵN=１1／0、4ｋV，要求计算该变压器得额定电流。
如何计算：这里有些错误得算法:高压侧：低压侧:上式错得原因就是给得参数额定电压在计算时未用到,计算用得电压就是习惯电压，而且忽略了变高、变低得额定容量不同.正确得计算方法就是：高压侧：低压侧：，虽然结果差得不多，但就是概念有点不清楚.３、三圈变得阻抗计算：三圈变给得铭牌参数为Ｕh-m％，Uh-l%，Uｍ—ｌ％，这三个参数就是分别由三绕组变压器两两绕组间短路电压试验时测得得。
短路故障的原因 、危害及种类、两相短路电流的估算、低压电网中短路电流的计算
一、短路故障发生原因
电力系统在正常运行时，除中性点以外，相与相、 相与地之间是绝缘的，所谓短路是指相与相或相与地之 间发生短路。 电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动，其中， 对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障。常见 的故障有短路、断线和各种复杂故障（即在不同地点同 时发生短路或断线），而最为常见和对电力系统影响最 大的是短路故障。因此，故障分析重点是对短路故障的 分析。电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的， 也有主观的相短路电流的估算
R∑ Uav
G
Q电源
X∑
⑵
⑵
RL
XL
k
Ik
两相短路电流
I
(2) z
U av = 2XΣ
而三相短路电流
I
(3) z
U av = 3X Σ
所以
I
(2) z
3 (3) = I z = 0.866 I z(3) 2
第四节 低压电网中短路电流的计算
一、低压电网短路计算的特点 1、配电变压器一次侧可以作为无穷大容量电源供电来考虑； 配电变压器一次侧可以作为无穷大容量电源供电来考虑； 2、电阻值较大，电抗值较小； 电阻值较大，电抗值较小； 3、低压系统元件的电阻多以毫欧计，因此用有名值法比较方便。 低压系统元件的电阻多以毫欧计，因此用有名值法比较方便。 范围。 4、因低压系统的非周期分量衰减快，ksh值在1～1.3范围。 因低压系统的非周期分量衰减快， 值在1 二、三相短路电流的计算
三、短路故障的种类
短路故障共有四种类型:三相短路,两相短路, 短路故障共有四种类型:三相短路,两相短路, 单相短路接地和两相短路接地. 单相短路接地和两相短路接地. 三相短路是对称的, 三相短路是对称的,其他三种短路都是不对 称的.在四种短路类型中, 称的.在四种短路类型中,单相短路接地故障发生 的概率最高,可达65%,两相短路约占10%,两相短 的概率最高,可达65%,两相短路约占10%,两相短 路接地约占20%,三相短路约占5%.虽然三相短路 路接地约占20%,三相短路约占5%.虽然三相短路 发生的概率最小, 发生的概率最小,但他对电力系统的影响最严重。
ch04-1电力系统故障分析及计算
Uq Eq jxd Id
Ud jxq Iq
U Ud Uq Eq jxq Iq jxd Id U Eq j(xq xd )Iq jxd I
id’
jX q
暂态电抗后电势E’
xd’ Eq’
+
uq
iq
ud
-
31
1、暂态电抗和暂态电势
id )
q xq iq
f xadid x f i f xad (i f id ) xf i f
iq
+
xq
ψq
-
无阻尼绕组Park方程的等值电路
25
戴维南定理 id’
Eq’
xd’
+
ψd
-
iq
+
xq
ψq
-
xa xf xad
xd’
磁链平衡等值电路 26
1、暂态电抗和暂态电势
从 d , f 方程中消去 i f ，得
)
ic
X
R' X' R' X'
i ip ia 强制分量 自由分量
ip
Im
sin(t
)
Um Z
sin(t
)
ia Ce pt C exp( t / Ta )
Ta
L R
Z R2 X 2
arctg X
R
8
i (0)
i(0_)
Im(0) sin( (0) )
Im(0) sin( (0) ) Im sin( ) C
△ifa
△if
定转子子各各绕绕组组磁磁链量变保化持为初零始值定子转三子相绕绕组组磁的链磁变链化保持为21初零值
（三）忽略阻尼绕组同步电机突然三相短路 的物理分析
02_两相接地短路电流计算
附录二贵州省东风水电厂两相接地短路电流计算批准: 罗飞审查: 李景禄娄向阳校核: 刘渝根孙二文编写: 谢炎林廖梦君杨鑫贵州南源电力科技有限责任公司2007年9月两相接地短路电流计算故障点各序等值阻抗如下：（详细计算见附录一）正序：∑X 1 = x 13 = 0.01397 Ω负序：∑X 2 = x 13 = 0.01397 Ω零序：∑X 3 = x 18 = 0.02352 Ω零序电流分配系数C 0C = X 18/ X 17 = 0.63826C 0T = X 18/ X 16 = 0.36185１．K 1点b 、c 两相短路电流计算正序电流计算I a1 = jj U S X X X X X ⨯⨯+⨯+311813181313 = 23031000.023520.013970.023520.013970.013971⨯⨯+⨯+= 11.04186 (kA)短路总电流（1）电流 倍数 M =()21813181313X X X X +⨯-⨯=()202352.001397.002352.001397.013+⨯-⨯=1.51609（2）b 或c 相电流绝对值(1.1)K 1I = mI a1 = 16.74045（kA ）短路点A 相零序电流：I a0 = 1813131X X X I a +- = －4.11456（kA ） 总短路接地电流：I k1 = 3I ao = 12.34368（kA ）中性点返回电流1. 东风水电厂主变中性点返回总电流I ZT = 3C 0T ×I ao = 4.46656 （kA ）2. 系统中性点返回电流I ZC = 3C 0C ×I ao = 7.87848 （kA ）综合（附录一）计算结果得各种短路情况下短路电流值如下表：。
电力系统短路电流计算及标幺值算法
第七章短路电流计算Short Circuit Current Calculation§7-1 概述 General Description一、短路的原因、类型及后果The cause, type and sequence of short circuit1、短路：是指一切不正常的相与相之间或相与地（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
2、短路的原因：⑴元件损坏如绝缘材料的自然老化，设计、安装及维护不良等所造成的设备缺陷发展成短路.⑵气象条件恶化如雷击造成的闪络放电或避雷器动作；大风造成架空线断线或导线覆冰引起电杆倒塌等.⑶违规操作如运行人员带负荷拉刀闸；线路或设备检修后未拆除接地线就加电压.⑷其他原因如挖沟损伤电缆,鸟兽跨接在裸露的载流部分等.3、三相系统中短路的类型：⑴基本形式: )3(k—三相短路；)2(k—两相短路；)1(k—单相接地短路；)1,1(k—两相接地短路；⑵对称短路：短路后，各相电流、电压仍对称,如三相短路；不对称短路：短路后，各相电流、电压不对称;如两相短路、单相短路和两相接地短路.注:单相短路占绝大多数；三相短路的机会较少,但后果较严重。
4、短路的危害后果随着短路类型、发生地点和持续时间的不同，短路的后果可能只破坏局部地区的正常供电，也可能威胁整个系统的安全运行。
短路的危险后果一般有以下几个方面。
（1）电动力效应短路点附近支路中出现比正常值大许多倍的电流，在导体间产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
（2）发热短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
（3）故障点往往有电弧产生，可能烧坏故障元件，也可能殃及周围设备. （4） 电压大幅下降，对用户影响很大. （5） 如果短路发生地点离电源不远而又持续时间较长，则可能使并列运行的发电厂失去同步，破坏系统的稳定，造成大片停电。
这是短路故障的最严重后果。
（6） 不对称短路会对附近的通讯系统产生影响。
3-1两相短路
U& ka0 = −I&ka0Z0∑ − − − −(6)
（一）解析法 对序网的基本方程式和边界条件方程式联立求
解，可得：
∴U& ka0 = −I&ka0Z0∑ = 0
I&ka1 = −I&ka2 U& ka1 = U& ka2
I&ka1
=
− I&ka 2
=
E& a1∑ Z1∑ + Z2∑
U& ka1 = E& a1∑ − I&ka1Z1∑ = U& ka2 = −I&ka2 Z 2 ∑ = I&ka1Z 2 ∑
K点两相短路时：因 I&ka0 = 0 ，故零序网络 开路，且 I&ka1 = −I&ka2 、U& ka1 = U& ka2，所以复合 序网是正序与负序的并联。
所以有：
I&ka1
=
E& a1∑ Z1∑ + Z2∑
= −I&ka2
两相短路时，短路点K的电压、电流相量图如图3—4 所示。
Uka
Ikc
= α 2U& ka1
+ αU& ka2
=
−U& ka1
=
−
1 2
U&
ka
U& kc
= αU& ka1
+ α 2U& ka2
=
−U& ka1
=
−
1 2
U&
ka
（二）、复合序网 定义：根据边界条件，将基本序网在故障端口处联接 所构成的网络叫复合序网。
短路计算归纳
3U B3U BS TU U S 短路电流计算在电力系统短路电流计算中，假设各元件的磁路不饱和的目的:可以应用叠加原理, 在短路的实用计算中，通常只用周期分量电流的有效值来计算短路功率 标么值：任意一个物理量对基准值的比值。
UI Z ， S U ISU 2基准值 S B 3U B I B ，I BB， Z BB S B发电机标么值电抗： XX G % ( U GN )2 BG100 U B S变压器标么值电抗： XU k % ( U N )2 S B线路标么值电抗： X LX 100 U BBL2 BX % U S 电抗器标么值电抗： XR BR100 2B不同基准值的标幺值之间的换算： XX (U N )2 S BBNU B S N三相短路：短路点电压为零，各相短路电流相等,短路电流只包含正序分量。
无限大系统供电网络短路时，电源电压保持不变，U 1，短路容量的标么值和短路电 流的标么值相等，短路电流周期分量标么值 I fU X f1 X fS f ，短路电流： I fI fB，短路容量：S f S f S B ，S f 3U av I f 短路容量用来校验开关的切断能力。
转移阻抗：任意两个接点之间的等值电抗。
无限大功率电源供电电路的短路电流在暂态过程中包含交流分量和直流分量。
短路冲击电流：短路电流最大瞬时值，在短路发生后约半个周期出现，短路后 0.01s 的 瞬时值， i m2K m I f 用于校验设备的动稳定。
K m 为冲击系数，当短路发生在发电机 电压母线时， K m 1.9 ，当短路发生在发电厂高压母线时， K m 1.85 ，当短路发生在其他地点， K m 1.8 。
非周期电流的初值越大，暂态过程中短路电流最大瞬时值越大。
它与短路发生时刻有关， 与短路发生时电源电势的初始相角（合闸角） 有关。
短路电流冲击值在短路前空载， 电压初相位为0的情况下最大。
序阻抗：静止磁耦合元件（线路、电抗器、变压器）正序阻抗和负序阻抗相等 Z 1 Z 2 ； 零序电抗比正序电抗大。
短路计算
两相和单相短路电流的计算
两相短路电流的计算 R∑ ●电路图 ：
（3） i sh 2.55 3.16kA 8.06kA
3） I（ sh 1.51 3.16kA 4.77 kA
4）三相短路容量
(3) * Sk 1 Sd X ( k 1 ) 100 MVA / 1.74 57.47 MVA
采用标么值法进行短路计算
◆短路计算示例
100 MVA 1.59 ( 10.5kV )2
3）变压器电抗标么值：
4.5 100 103 kVA X X U k %Sd / 100 S N 5.62 100 800kVA
* 3 * 4
短路等效电路如图：
采用标么值法进行短路计算
◆短路计算示例
（3）求k-1点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短路容量 解： 1）总电抗标么值：
（4）求变压器并列运行时 k-2点的短路电路总电抗标么值及三相短路电流和短 解： 路容量 1）总电抗标么值：
* * * * * X （k 2） X 1 X 2 X 3 // X 4 0.15 1.59 5.62 / 2 4.55
2）三相短路电流周期分量有效值
(3) * Ik 2 I d 2 X ( k 2 ) 144.34kA / 4.55 31.72kA
采用标么值法进行短路计算
◆短路计算示例
∞电源
k-1
k-2
×
10kV
G
×
ZN63A-12/630-31.5
架空线5km
S11-M-800
解：（2）计算短路电路中各主要元件的电抗标么值
1）电力系统电抗标么值。以地区变电站10kV馈线出口断路器断流容量 进行估算，由断路器型号知
两非故障相对地电压相角差
两非故障相对地电压相角差
两非故障相对地电压相角差是指在电力系统中发生两相短路或两相接地故障时，故障点相对于系统中其他节点的相角差。
在两相短路故障中，通常将其中一相作为基准相，计算其他相相对基准相的相角差。
相角差的计算可以通过测量或计算获得。
在两相接地故障中，通常将其中一相作为基准相，计算其他相相对基准相的相角差。
相角差的计算可以通过测量或计算获得。
相角差的大小和故障类型、故障位置、系统参数等因素有关。
相角差的大小可以用来分析故障对电力系统的影响，并采取相应的措施来保证电力系统的安全运行。
8.1.2三相和两相短路电流的计算
（2）10（6）/0.4kV三相双绕组配电变压器的阻抗：配电变压器的正序阻抗可按（式8−1−30~式8−1−33）有关公式计算，变压器的负序阻抗等于正序阻抗。Yyn0连接的变压器的零序阻抗比正序阻抗大得多，其值由制造厂通过测试提供；Dyn11连接变压器的零序阻抗如没有测试数据时，可取其值等于正序阻抗值，即相阻抗
——由异步电动机馈送的短路电流冲击系数，一般可取1.4~1.7，准确资料可查图8−1−2。
图8−1−2异步电动机额定容量 与冲击系数 的关系
－反馈电流周期分量衰减时间常数
低压网络两相短路电流 与三相短路电流 的关系也和高压系统一样，即 。
两相短路稳态电流 与三相短路稳态电流 比值关系也与高压系统一样，在远离发电机短路时， ；在发电机出口处短路时， 。
铜
1.995×10−6
2.030×10−6
2.098×10−6
表8−1−5不同频率时的电流透入深度δ值
频率（Hz）
铝（cm）
铜（cm）
60℃
65℃
75℃
60℃
65℃
75℃
50
300
400
500
1000
1.349
0.551
0.477
0.427
0.302
1.361
0.555
0.481
0.430
0.304
（8−1−30）
（8−1−31）
（8−1−32）
当电阻值允许忽略不计时
（8−1−33）
式中 ——变压器的额定容量，MVA（对于三绕组变压器，是指最大容量绕组的额定容量）；
——变压器短路损耗，kW；
——变压器阻抗电压百分值；
——额定电压（指线电压），kV；
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编号0714141课程设计系（部）院：机电工程系专业：电气工程及其自动化作者姓名：学号:指导教师：职称：讲师完成日期：年月日二○一○年十二月目录目录 0摘要 (2)ABSTRACT (3)1 引言 (4)1.1短路故障的原因 (4)1.2短路故障发生的原因 (4)1.3短路类型 (4)1.4短路的危害 (4)2 电力系统自动化的一般概念 (5)3 本课程设计的主要任务 (6)4 课程设计的目的 (6)5 课程设计任务书 (6)6课程设计内容及过程 (8)6.1数学模型 (8)6.1.1架空输电线的等值电路和参数 (8)6.1.2变压器等值电路和参数 (9)6.2对称分量法 (11)6.2.1不对称三相量的分解 (11)6.2.2变压器的各零序等值电路 (12)6.3两相短路接地的分析 (13)6.4算例 (16)课程设计总结 (19)参考文献 (20)摘要电力系统自动化(automation of power systems)对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。
电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。
在电力系统的设计和运行中，必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，防止其破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。
从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，例如短路时电路的电压骤降,严重影响电气设备的正常运行，短路时保护装置动作,如熔断器的保险丝熔断,将短路电路切除,这会造成停电，而且短路点越靠近电源,停电范围越大,造成生活的不便和经济上的损失，严重的短路会影响电力系统运行的稳定性,可使并列运行的发电机组失去同步,造成系统解列，不对称短路,像单相短路和两相短路。
因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。
这里着重介绍简单不对称故障两相短路接地的常用计算方法。
对称分量法是分析不对称故障常用方法，根据对称分量法，一组不对称的三相量可以分解为正序、负序和零序三相对称的三相量。
在应用对称分量法分析计算不对称故障时必须首先作出电力系统的各序网络，通过网络化简求出各序网络对短路点的输入电抗以及正序网络的等值电势，再根据不对称短路的不同类型，列出边界方程，以求得短路点电压和电流的各序分量。
关键词：两相短路故障;短路计算;两相短路接地;对称分量法.Abstractautomation of power systems is to the electric power production, transmission and management achieve automatic control, automatic scheduling and automation management. Power system is a vast, regional distribution by generator, transformer substation, power transmission and distribution network composed of users and the unified dispatching and operation of large complicated system. In power system design and operation, we must consider the possibility of failure and normal operation, prevent power supply of damage to users and electrical equipment to work properly. From the actual operation of power syst em, these problems are mostly caused by a short circuit, E.g. short circuit of voltage sag, when serious influence electric equipment of normal operation, short circuit protection device, such as when 13a fuse fuse, will short-circuit circuit excision, this could cause short-circuit point power, but the closer power supply, power range, the greater the cause of life inconvenience and economically loss, serious short-circuited will influence the stability of power system operation, can make the paratactic operation generator sets lost synchronization, cause system solution columns, asymmetric short-circuit, like ngle-phase short circuit and two-phase short-circuit. so in addition to power system short circuit fault has a more profound understanding, but also must be familiar with power system short-circuit calculations. Here focuses on a simple asymmetric two-phase short-circuit ground fault calculation methods. Symmetry is a common method of asymmetric fault, according to asymmetric method, a set of asymmetri cal three-phase quantity can be decomposed into positive sequence, negative sequence and zero sequence symmetrical three-phase three-phase volume. In the application of symmetry analysis and calculation must be made asymmetric failure of the order power system network, simplifying the network obtained the sequence network short-circuit point on the input reactance and equivalent positive sequence network potential, and then under asymmetric short-circuit the different types of boundary equations are listed, in order to achieve short-circuit voltage and current of each point sequence component.Keyword: Two-phase short circuit fault; Short-circuit calculation; Two-phase ground short circuit;Symmetry.1 引言1.1 短路故障的原因电力系统在运行过程中常常会受到各种扰动，其中，对电力系统影响较大的是系统中发生的各种故障。
常见的故障有短路、断线和各种复杂故障（即在不同地点同时发生短路或断线），而最为常见和对电力系统影响最大的是短路故障。
因此，故障分析重点是对短路故障的分析。
所谓短路，是指一切不正常的相与相之间或相与地之间（对于中性点接地的系统）发生通路的情况。
1.2短路故障发生的原因电力系统短路故障发生的原因很多，既有客观的，也有主观的，而且由于设备的结构和安装地点的不同，引发短路故障的原因也不同。
但是，根本原因是电气设备载流部分相与相之间或相与地之间的绝缘遭到破坏。
主要有：元件损坏，气象条件恶化，违规操作和其他1.3短路类型在三相系统中可能发生的短路有：三相短路,两相短路,单相短路接地和两相短路接地。
三相短路是对称的,其他类型的短路都是不对称的。
在各种短路类型中，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。
三相短路虽然很少发生，但情况较严重，应给予足够的重视。
1.4短路的危害1）短路故障时短路点附近的支路中出现比正常值大许多倍的电流，由于短路电流的电动力效应，导体间将产生很大的机械应力，可能使导体和它们的支架遭到破坏。
2）短路电流使设备发热增加，短路持续时间较长时，设备可能过热以致损坏。
短路时系统电压大幅度下降，对用户影响很大。
系统中最主要的电力负荷是异步电动机，电压下降时，电动机的电磁转矩显著减少，转速随之下降。
当电压大幅下降时，电动机甚至可能停转，造成产品报废，设备损坏等严重后果。
3）当短路地点离电源不远而持续时间又较长时，并列运行的发电厂可能失去同步，破坏系统稳定，造成大片区停电。
这是短路故障最严重的后果。
2 电力系统自动化的一般概念电力系统自动化是对电能生产、传输和管理实现自动控制、自动调度和自动化管理。
电力系统是一个地域分布辽阔，由发电厂、变电站、输配电网络和用户组成的统一调度和运行的复杂大系统。
电力系统自动化的领域包括生产过程的自动检测、调节和控制,系统和元件的自动安全保护,网络信息的自动传输，系统生产的自动调度，以及企业的自动化经济管理等。
电力系统自动化的主要目标是保证供电的电能质量（频率和电压），保证系统运行的安全可靠，提高经济效益和管理效能。
电力系统信息自动传输系统简称远动系统。
其功能是实现调度中心和发电厂变电站间的实时信息传输。
自动传输系统由远动装置和远动通道组成。
远动通道有微波、载波、高频、声频和光导通信等多种形式。
远动装置按功能分为遥测、遥信、遥控三类。