系统不对称短路计算

摘要

随着电力事业的快速发展，电力电子新技术得到了广泛应用；出于技术、经济等方面的考虑，500kV 及以上的超高压输电线路普遍不换位，再加上大量非线性元件的应用，电力系统的不对称问题日益严重。因此电力系统不对称故障分析与计算显得尤为重要。基于对称分量法的基本理论，对称分量法采取的具体方法之一是解析法，即把该网络分解为正，负，零序三个对称序网，这三组对称序分量可分别按对称的三相电路分解。计算机程序法。通过计算机形成三个序网的节点导纳矩阵，然后利用高斯消去法通过相应公式对他们进行数据运算，即可求得故障端点的等值阻抗。最后根据故障类型选取相关公式计算故障处各序电流，电压，进而合成三相电流电压。进行了参数不对称电网故障计算方法的研究。通过引计算机算法，系统介绍电网参数不对称的计算机算法方法。根据断相故障和短路故障的特点，通过在故障点引入计算机算法，，给出了各种断相故障和短路故障的仿真计算。此方法以将故障电网分为对称网络和不网络两部分，在程序法则下建立起不对称电网故障计算统一模型，根据线性电路的基本理论，并借助于相序参数变换技术完成故障计算。

关键词：参数不对称电网故障计算

目录

摘要 (5)

任务题目及要求 (1)

(一) 短路 (3)

短路的含义 (3)

短路产生的原因及危害 (3)

短路故障的概述 (3)

（二）标幺制 (4)

标幺值的定义 (4)

采用标么制的优点 (5)

（三）电力系统各序网络的制定 (5)

序网络的制定 (5)

复合序网的绘制 (5)

正序网络 (6)

负序网络 (6)

零序网络 (6)

（四）计算 (6)

取基准容量： (6)

计算各元件电抗标幺值： (6)

各元件电抗标幺值： (7)

K1点短路电流计算 (8)

K2点短路电流计算 (9)

K3点短路电流计算 (10)

（五）小结 (12)

参考文献 (13)

任务题目及要求

计算各元件电抗标幺值：

(1)X X =Ω／km，X1 = X2= ，X X1=Xd2=X''d=，

系统电抗标幺值X''d=，两条110kV进线为LGJ-150型

线路长度一条为,另一条为.

(2)主变铭牌参数如下：

1﹟主变：型号SFSZ8-31500/110

接线 YN/YN/d11

变比 110±4×%∕±2×%∕

短路电压（%）X X(1-2)= X X (3-1)=18 X X (2-3)= 短路损耗（kw）X X (1-2)= X X (3-1)=181 X X (2-3)= 空载电流（%）X X(%)=

空载损耗（kW）X X=

2﹟主变：型号SFSZ10-40000/110

接线 YN/YN/d11

变比 110±8×%∕±2×%∕

短路电压（%）X X(1-2)= X X (3-1)= X X (2-3)=

短路损耗（kw）X X (1-2)= X X (3-1)= X X (2-3)=

空载电流（

%）X X(%)=

空载损耗（kW）X X=

(3)转移电势E∑=1

10kV35kV

220kV

(一)短路

短路的含义

在电力系统的设计和运行中，不仅要考虑正常工作状态，而且还必须考虑到发生故障时所造成的不正常工作状态。实际运行表明破坏供电系统正常运行的故障多数为各种短路故障。

电力系统的短路就是在回路中因为电阻降低而引起电流异常增大的一种现象电力系统在运行中，相与相之间或相与地或中性线之间发生非正常连接即短路时而流过非常大的电流。

短路产生的原因及危害

产生短路的主要原因，是供电系统中的绝缘被破坏。在绝大多数情况下绝缘的破坏是由于未及时发现和消除设备中的缺陷，以及设计、安装和维护不当所造成的。例如过电压、直接雷击、绝缘材料的老化、绝缘配合不当和机械损坏等运行人员错误操作如带负荷断开隔离开关或检修后未撤接地线就合断路器等设备长期过负荷

使绝缘加速老化或破坏，小电流系统中一相接地，未能及时消除故障，在含有损坏绝缘的气体或固体物质地区。未考虑电气间隙与爬电距离(应符合GB)等。此外，在电力系统中的某些事故也可能直接导

短路故障的概述

在电力系统运行过程中，时常发生故障，其中大多数是短路故障。所谓短路：是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。除中性点外，相与相或相与地之间都是绝缘的。电力系统短路可分为三相短路，单相接地短路。两相短路和两相接地短路等。三相短路的三相回路依旧是对称的，故称为

不对称短路。其他的几种短路的三相回路均不对称，故称为不对称短路。电力系统运行经念表明，单相短路占大多数，上述短路均是指在同一地点短路，实际上也可能在不同地点同时发生短路，例如两相在不同地点接地短路。依照短路发生的地点和持续时间不同，它的后果可能使用户的供电情况部分地或全部地发生故障。当在有由多发电厂组成的电力系统发生端来了时，其后果更为严重，由于短路造成电网电压的大幅度下降，可能导致并行运行的发电机失去同步，或者导致电网枢纽点电压崩溃，所有这些可能引起电力系统瓦解而造成大面积的停电事故，这是最危险的后果。产生短路的原因很多主要有如下几个方面（1）原件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计，安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路。(2)气象条件恶化，例如雷电造成的闪络放电或避雷针动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。(3)违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸。(4)其他，例如挖沟损伤电缆。在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，比如在选择发电厂和电力系统的主接线时为比较不同方案接图，进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户的影响。合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数都必须进行短路的计算和分析。

（二）标幺制

标幺值的定义

标幺值是相对于某一基准值而言的，同一有名值，当基准值选取不同时，其标幺值也不同。它们的关系如下：

=实际有名值（任意单位）

标幺值

基准值（与有名值同单位）