电力系统短路计算PPT课件

路时，其故障相电流等于同一点三相短路电流
倍3 2
。因此，可以通过对正序网络进行三相短路
计算来求两相短路的电流。
.
14
两相短路（续）
主要特征（续）
（4）如果在短路点处增加上一个附加阻 抗 Z(2) Z2 ，再进行三相短路计算，那么，其值 就等于两相短路的正序电流。
（5）短路点的两故障相电压总是大小相等、相位 相同，数值为非故障相电压的一半，但相位与非 故障相电压相反。
K1 K2
18
二、单相接地短路--
K (1) a
（一） 金属性短路 边界条件方程
.
I kb
0
. I kc 0
.
U ka 0
K
.
I ka
.
.
I kb I kc
.
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二、单相接地短路--
K (1) a
（一） 金属性短路
边界条件方程
以a相为基准相，
a
2
.
I ka1
a
.
I ka 2
.
I ka 0
.
15
两相短路（续）
（二）经过渡阻抗短路 复合序网的制定（解决问题的关键）
方法： （1）边界条件方程转换（abc120） （2）故障点的等效变换
------使两相的情况一样 ------和金属性短路形式一样
.
16
两相短路（续）
（二）经过渡阻抗短路（续）
1.边界条件转换
I&ka 0, I&kb I&kc
I·M c
aN
b
I·N c
c
· · · Uk a Uk b Uk c
· · · I k a I k b I k c
.
2
基本方程
.
U
ka1
.
E
a1
.
I ka1
Z 1
.
.
U ka2 I ka2 Z 2
.
.
U
ka 0
I ka0
Z 0
Z1Σ
.
E a1
.
I ka1
.
U ka1
正序等值网络
Z1 R1jX1 当R1 0时，Z1 jX1
0
a
.
I ka1
a2
.
I ka 2
.
I ka 0
0
.
.
.
U ka1 U ka 2 U ka 0 0
K1
·I k a 1
·Uk a 1
N1
·E a1Σ
K1
Z 1Σ
·I k a 1
N1
K2
Z 2Σ
·I k a 2
·Uk a 2
Z 2Σ
·I k a 2
K2
N2
（a）
.
N2
（b）
8
两相短路（续）
量值计算
120系统
I&ka1
I&ka2
E&a1 Z1 Z2
U&ka1
U&ka2
E&a1
I&ka1Z1
I&ka2Z2
U&kb U&kc I&kbZ f
转换为对称分量 表示
K (2) a b c
I·ka
I·kb I·kc
Zf (a)
N1 E·a1∑
Z1∑
I·ka1
Z2∑
N2
I·ka2
(b)
K1 Zf
K2
I&ka0 0, I&ka1 I&ka2
U&ka1 U&ka2 I&ka1Zf
短路点bc两相经过渡阻抗短路 （a）系统接线图，（b）复合序网图
U&kb 2U&ka1U&ka2 U&ka112U&ka
U&kc U&ka12U&ka2 U&ka112U&ka
.
11
两相短路（续）
量值计算
当在远离发电机的地方发生两相短路时，可以 认为整个系统的 Z2 Z1 。于是，
I& kbI& kcj3Z1 U & k(0Z )2j2 3E Z & a 11 j2 3I& k(a 3)
3
I. ka
..
Ika1Ika2
.
0Ika1
.
Ika2
.
.
.
.
.
.
.
.
a2Uka1aUka2Uka0 aUka1a2Uka2Uka0 Uka1 Uka2
.
7
两相短路（续）
“1”
制定复合序网
“2”
并联型
.
I
ka
0
0
.
.
I ka1 I ka 2
.
.
U ka1 U ka 2
·E a1Σ
Z 1Σ
第四章 简单不对称故障分析计算
• 4-2（4）横向不对称故障的分析计算 几点说明
（1）电力网络----双端电源系统 规定正方向：电压 相 地 电流 电源 短路点
（2）计算的基础 -----各基本序网已建立，且综合电势和各序
综合阻抗已求出。
.
1
Ma
b
c
短路点K
I·M a
I·N a
I·M b
I·N b
I&ka1Z2
.
9
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两相短路（续）
量值计算
abc系统
I& ka I& ka1I& ka2 0
I& kb 2I& ka1I& ka2 (2)I& ka1j
3I& ka1
I& kc I& ka12I& ka2 (2)I& ka1j
3I& ka1
.
10
两相短路（续）
量值计算
abc系统
U&ka U&ka1U&ka2 2U&ka12I&ka1Z2或U&ka E&a1I&ka1(Z1Z2)
·Ukb1 ·Ukc2
（a）
·I kb1
·I kb2
·I kb
（b）
两相短路时短路处的电压电流相量图
（a）电压相量图；（b）.电流相量图
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两相短路（续）
3. 主要特征
（1）无零序分量。
（2）复合序网是并联型。
（2）两故障相中的短路电流的绝对值相等，而方 向相反，数值上为正序电流的 3 倍。
（3）当在远离发电机（认为）的地方发生两相短
.
. (0)
Ea1 U ka ----短路点短路前相电压
.
3
（3）120系统的计算方法 解析法： 基本方程 边界条件方程
（联立求解）
复合序网法：根据边界条件，将各独立序网
适当连接，形成复合序网，进而在复合序网中直 接求解。
.
4
（4）电气量 A）短路点的电气量 B）故障起始时或稳态时的基频分量
（5）基准相---a相
.
5
一、两相短路---
K (2) bc
（一） 金属性短路 边界条件方程
.
I ka
0
.
.
I kb I kc
.
.
U kb U kc
1.分析计算
边界条件转换
K
.
.
.
I ka I kb I kc
.
6
一、两相短路---
K (2) bc
（一） 金属性短路
边界条件转换
I. ka0
1. . . (IkaIkbIkc)0
式中
I&k(a3 )
E&a1 Z1
——在同一点发生三相短路时的短路电流。
.
12
两相短路（续）
2. 相量图。不计电阻，以 I&k a 1 为参考相量。
·Uka · · Uka2 Uka1
·I kc
·I kc1 ·I ka2
·I kc2
·I ka = 0 ·I ka1
·Ukc1 ·Ukb2
· · Ukc Ukb
.
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两相短路（续）
（二）经过渡阻抗短路（续）
2.故障点等效变换
K (2) a
b
c
1 2
Zf
1 2
Zf
1 2
Zf
I·ka
I·kb I·kc
K' (a)
N1 E·a1∑
Z1∑
K1'
1 2
Zf
I·ka1
Z2∑
K2'
1 2
Zf
N2
I·ka2
(b)
两相短路的等效形式 （a）系统接线图. ；（b）复合序网图