第十一章电力系统简单不对称故障的分析和计算
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第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.1 单相接地短路
（一）故障边界条件：
设系统某处发生 a相短路接地
短路点的边界条件为：
将电压用正序、负序、零序分量表示为:
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
a相电流的各序分量为：(
)
用序分量表示的短路点边界条件为：
工程上常采用复合序网的方法进行不对称故障的计算。
流的对称分量经变压器后，其大小与相位的变化同 变压器的关系； 非全相运行（单相断线、两相断线）的分析与计算 方法。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
电力系统简单不对称故障包括
单相接地短路 两相短路 两相短路接地 单相断线
主要的分析方 法为对称分量
法
两相断线
分析方法：（1）解析法：联立求解三序网络方程 和故障边界条件方程；
第十一章电力系统简单 不对称故障的分析和计
算
2020/11/28
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
本章提示
系统发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地 时，短路点处的边界条件、系统的复合序网以及短 路点处各相电流、电压的计算；
介绍正序等效定则在不对称故障分析中的应用； 计算系统非故障处的电流、电压的方法及电压和电
n代表短路 的类型
故障相电流可以写为：
表示附加电抗，其值 随短路的类型不同而变化
系数为故障相短路电流相对于正序电流分量
的倍数，其值与短路类型有关
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
简单短路的
及
短路类型
0
1
3
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
简单不对称短路电流的计算步骤为： 1.根据故障类型，做出相应的序网； 2.计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗； 3.计算附加电抗； 4.计算短路点的正序电流； 5.计算短路点的故障相电流； 6. 进一步求得其他待求量。
短路点的各相电压为：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
若 两相短路电流大约是三相短路电流的√3/2倍。 因此，一般地说，电力系统中的两相短路电流小 于三相短路电流，而对于电压来说，故障相的电压 幅值约降低一半，非故障相的电压约等于故障前的 电压。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
（三）向量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.3两相短路接地
（一）故障边界条件
设系统f处发生两相（b、c）短路接地 短路点的边界条件为：
（与单相接地对应） 序分量形式的边界条件:
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网求得非故障 相（a相）电流各序分量:
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网图可见:
因此短路点的故障相电流为：
第图十一11章.电2 力系a相统简短单路不接对称地故复障合的 序网
分析和计算
一般：
若 若 若
，单相短路电流等于同一地点三相短路电流 ，单相短路电流大于同一地点三相短路电流 ，单相短路电流小于同一地点三相短路电流
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
短路点的各相电流可由序分量合成得：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
（三）向量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.4 正序等效定则的应用
正序等效定则: 是指在简单不对称短路的情况下，短 路点电流的正序分量与在短路点f各相中接入附加电 抗 而发生三相短路时的电流相等。
（一）故障边界条件：
设系统f处发生两相 （b、c相）短路
短路点的边界条件为：
序分量表示的边界条件为：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网可以直接求出正、负序电流分量为：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
利用序分量求得b、c相短路时的各相电流为：
（2）借助于复合序网进行求解。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
当系统f点发生不对称短路时，故障点处的三序 电压平衡方程为：
（以 代替 ）
取流向短路点的电流方向为正方向，选取a相正序电流作为
基准电流。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
讲解思路：
➢故障边界条件：相分量，序分量 ➢复合序网 ➢相量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.5 非故障处电流和电压的计算
11.5.1 非故障处电流与电压
11.5.2 电压和电流对称分量经变 压器后的相位变化
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.5.1 非故障处电流与电压 计算非故障处的电流和电压的步骤:
➢求得短路点处的各序电流和电压分量；
如果要求计算任意时刻的电流（电压），可以在 正序网络中的故障点f处接附加电抗 ，然后应 用运算曲线，求得经 发生三相短路时任意时刻 的电流，即为f点不对称短路时的正序电流。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
例11.1 针对例10.2的输电系统，试计 算f点发生各种简单不对称短路时的短路 电流数值。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
➢可以求得故障相电压的序分量 、 、源自文库。 ➢短路点处相电压为：
故障相 非故障相
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
（三）向量图（假定阻抗为纯电抗） （以为 参考向量）
电流相量图
电压相量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.2 两相短路
1. 越靠近电源侧，正序电压数值越高；越靠近短路 点侧，正序电压数值越低。三相短路时，短路点f 处的电压为零，其各点电压降低最严重。单相接 地短路时正序电压值降低最小。
2. 发生不对称短路，短路点处的负序和零序电压最 高，离短路点越远，负序和零序电压数值越低， 发电机中性点处负序电压为零。零序电流终止的 点，如YN，d接线变压器的三角形侧，零序电压为 零。
➢将各序分量分别在各序网中进行分配，求
得待求支路电流的各序分量；
➢按照
进行合成；
➢非故障处的电压，也可以在序网中求得各
分量之后，利用
求得实际待求电
压。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
不同类型短路的短路点处各序电压的分布
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
电压分布具有如下规律：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.1 单相接地短路
（一）故障边界条件：
设系统某处发生 a相短路接地
短路点的边界条件为：
将电压用正序、负序、零序分量表示为:
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
a相电流的各序分量为：(
)
用序分量表示的短路点边界条件为：
工程上常采用复合序网的方法进行不对称故障的计算。
流的对称分量经变压器后，其大小与相位的变化同 变压器的关系； 非全相运行（单相断线、两相断线）的分析与计算 方法。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
电力系统简单不对称故障包括
单相接地短路 两相短路 两相短路接地 单相断线
主要的分析方 法为对称分量
法
两相断线
分析方法：（1）解析法：联立求解三序网络方程 和故障边界条件方程；
第十一章电力系统简单 不对称故障的分析和计
算
2020/11/28
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
本章提示
系统发生单相接地短路、两相短路、两相短路接地 时，短路点处的边界条件、系统的复合序网以及短 路点处各相电流、电压的计算；
介绍正序等效定则在不对称故障分析中的应用； 计算系统非故障处的电流、电压的方法及电压和电
n代表短路 的类型
故障相电流可以写为：
表示附加电抗，其值 随短路的类型不同而变化
系数为故障相短路电流相对于正序电流分量
的倍数，其值与短路类型有关
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
简单短路的
及
短路类型
0
1
3
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
简单不对称短路电流的计算步骤为： 1.根据故障类型，做出相应的序网； 2.计算系统对短路点的正序、负序、零序等效电抗； 3.计算附加电抗； 4.计算短路点的正序电流； 5.计算短路点的故障相电流； 6. 进一步求得其他待求量。
短路点的各相电压为：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
若 两相短路电流大约是三相短路电流的√3/2倍。 因此，一般地说，电力系统中的两相短路电流小 于三相短路电流，而对于电压来说，故障相的电压 幅值约降低一半，非故障相的电压约等于故障前的 电压。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
（三）向量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.3两相短路接地
（一）故障边界条件
设系统f处发生两相（b、c）短路接地 短路点的边界条件为：
（与单相接地对应） 序分量形式的边界条件:
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网求得非故障 相（a相）电流各序分量:
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网图可见:
因此短路点的故障相电流为：
第图十一11章.电2 力系a相统简短单路不接对称地故复障合的 序网
分析和计算
一般：
若 若 若
，单相短路电流等于同一地点三相短路电流 ，单相短路电流大于同一地点三相短路电流 ，单相短路电流小于同一地点三相短路电流
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
短路点的各相电流可由序分量合成得：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
（三）向量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.4 正序等效定则的应用
正序等效定则: 是指在简单不对称短路的情况下，短 路点电流的正序分量与在短路点f各相中接入附加电 抗 而发生三相短路时的电流相等。
（一）故障边界条件：
设系统f处发生两相 （b、c相）短路
短路点的边界条件为：
序分量表示的边界条件为：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
(二)复合序网及短路点电气量
从复合序网可以直接求出正、负序电流分量为：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
利用序分量求得b、c相短路时的各相电流为：
（2）借助于复合序网进行求解。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
当系统f点发生不对称短路时，故障点处的三序 电压平衡方程为：
（以 代替 ）
取流向短路点的电流方向为正方向，选取a相正序电流作为
基准电流。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
讲解思路：
➢故障边界条件：相分量，序分量 ➢复合序网 ➢相量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.5 非故障处电流和电压的计算
11.5.1 非故障处电流与电压
11.5.2 电压和电流对称分量经变 压器后的相位变化
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.5.1 非故障处电流与电压 计算非故障处的电流和电压的步骤:
➢求得短路点处的各序电流和电压分量；
如果要求计算任意时刻的电流（电压），可以在 正序网络中的故障点f处接附加电抗 ，然后应 用运算曲线，求得经 发生三相短路时任意时刻 的电流，即为f点不对称短路时的正序电流。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
例11.1 针对例10.2的输电系统，试计 算f点发生各种简单不对称短路时的短路 电流数值。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
➢可以求得故障相电压的序分量 、 、源自文库。 ➢短路点处相电压为：
故障相 非故障相
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
（三）向量图（假定阻抗为纯电抗） （以为 参考向量）
电流相量图
电压相量图
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
11.2 两相短路
1. 越靠近电源侧，正序电压数值越高；越靠近短路 点侧，正序电压数值越低。三相短路时，短路点f 处的电压为零，其各点电压降低最严重。单相接 地短路时正序电压值降低最小。
2. 发生不对称短路，短路点处的负序和零序电压最 高，离短路点越远，负序和零序电压数值越低， 发电机中性点处负序电压为零。零序电流终止的 点，如YN，d接线变压器的三角形侧，零序电压为 零。
➢将各序分量分别在各序网中进行分配，求
得待求支路电流的各序分量；
➢按照
进行合成；
➢非故障处的电压，也可以在序网中求得各
分量之后，利用
求得实际待求电
压。
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
不同类型短路的短路点处各序电压的分布
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算
电压分布具有如下规律：
第十一章电力系统简单不对称故障的 分析和计算