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1、第一部分電力系統(tǒng)基礎(chǔ)主要內(nèi)容,第一章電力系統(tǒng)的基本概念第二章電力網(wǎng)元件參數(shù)及等值電路第三章電力系統(tǒng)潮流計(jì)算第四章電力系統(tǒng)運(yùn)行方式的調(diào)整和控制第五章電力系統(tǒng)故障分析第六章電力系統(tǒng)穩(wěn)定性分析,第五章電力系統(tǒng)故障分析,第一節(jié)概述第二節(jié)無(wú)窮大容量系統(tǒng)三相短路計(jì)算第三節(jié)有限大容量系統(tǒng)三相短路計(jì)算第四節(jié)不對(duì)稱短路的計(jì)算方法,第一節(jié)概述,故障:一般指短路和斷線,分為簡(jiǎn)單故障和復(fù)雜故障簡(jiǎn)單故障:電力系統(tǒng)中的單一故障復(fù)雜故障:同時(shí)發(fā)生兩個(gè)或兩個(gè)以上故障短路:指一切不正常的相與相之間或相與地之間（對(duì)于中性點(diǎn)接地的系統(tǒng)）發(fā)生通路的情況。,一、短路的類型,絕緣材料的自然老化，設(shè)計(jì)、安裝及維護(hù)不良所帶來(lái)的設(shè)備缺陷發(fā)展成

2、短路。惡劣天氣：雷擊造成的閃絡(luò)放電或避雷器動(dòng)作，架空線路由于大風(fēng)或?qū)Ь€覆冰引起電桿倒塌等。人為誤操作，如運(yùn)行人員帶負(fù)荷拉刀閘，線路或設(shè)備檢修后未拆除地線就加上電壓引起短路。挖溝損傷電纜，鳥(niǎo)獸跨接在裸露的載流部分等。,二、短路的主要原因,1、電流劇增：設(shè)備發(fā)熱增加，若短路持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)，可能使設(shè)備過(guò)熱甚至損壞;由于短路電流的電動(dòng)力效應(yīng)，導(dǎo)體間還將產(chǎn)生很大的機(jī)械應(yīng)力，致使導(dǎo)體變形甚至損壞。2、電壓大幅度下降，對(duì)用戶影響很大。3、當(dāng)短路發(fā)生地點(diǎn)離電源不遠(yuǎn)而持續(xù)時(shí)間又較長(zhǎng)時(shí)，并列運(yùn)行的發(fā)電機(jī)可能失去同步，破壞系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，造成大面積停電，這是短路最嚴(yán)重的后果。4、發(fā)生不對(duì)稱短路時(shí),三相不平衡電流會(huì)在

3、相鄰的通訊線路感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì),影響通訊.,三、短路的危害,(1)限制短路電流（加電抗器）。(2)繼電保護(hù)快切。(3)結(jié)線方式。(4)設(shè)備選擇.,四、減少短路危害的措施,五、短路計(jì)算的目的,短路電流計(jì)算結(jié)果是選擇電氣設(shè)備（斷路器、互感器、瓷瓶、母線、電纜等）的依據(jù)；是電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)計(jì)和整定的基礎(chǔ)；是比較和選擇發(fā)電廠和電力系統(tǒng)電氣主接線圖的依據(jù)，根據(jù)它可以確定限制短路電流的措施。是以下分析和計(jì)算的依據(jù)：中性點(diǎn)接地方式的選擇、變壓器接地點(diǎn)的位置和臺(tái)數(shù)對(duì)鄰近的通訊系統(tǒng)是否會(huì)產(chǎn)生較大的干擾接地裝置的跨步電壓、接觸電壓的計(jì)算電力系統(tǒng)穩(wěn)定性的計(jì)算等。,六、計(jì)算短路電流的基本假設(shè),1、所有發(fā)電機(jī)電勢(shì)的相位均

4、相同不考慮短路時(shí)各發(fā)電機(jī)之機(jī)的搖擺、振蕩現(xiàn)象；2、短路回路各元件參數(shù)只考慮電抗，并認(rèn)為是常數(shù)；不考慮變壓器等元件磁路的飽和；通常不考慮線路的對(duì)地電容；高壓壓短路計(jì)算不考慮電阻的影響，只考慮電抗。3、用次暫態(tài)電抗和次暫態(tài)電勢(shì)來(lái)代表發(fā)電機(jī)的等值電路若將短路前發(fā)電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)看作空載，那么次暫態(tài)電勢(shì)標(biāo)么值也就取為1；4、略去變壓器勵(lì)磁支路，其變比取為平均額定電壓之比。額定電壓等級(jí)：（kV）：3、6、10、20、35、60、110、154、220、330、500、750、1000.平均額定電壓：（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、5255、負(fù)荷對(duì)短路電流的影響只作近似的考

5、慮或略去不計(jì)短路點(diǎn)附近有大型同步或異步機(jī)時(shí)除外。,七、短路時(shí)各元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算,1、基準(zhǔn)值的選擇與計(jì)算通常選定基準(zhǔn)值中的任意兩個(gè)，另外兩個(gè)總可以求取，通常優(yōu)先選取容量基準(zhǔn)和電壓基準(zhǔn)，即,平均額定電壓Uav：（kV）：3.15、6.3、10.5、37、115、230、345、525,2、標(biāo)幺值間的關(guān)系通常選定基準(zhǔn)值中的任意兩個(gè)，另外兩個(gè)總可以求取，通常優(yōu)先選取容量基準(zhǔn)和電壓基準(zhǔn)，即特別地，當(dāng)電壓標(biāo)幺值等于1時(shí)，有,短路計(jì)算時(shí)電力系統(tǒng)各主要元件的等值電路,3、各元件電抗標(biāo)幺值的計(jì)算,(1)發(fā)電機(jī)G電抗標(biāo)幺值的計(jì)算可見(jiàn)，發(fā)電機(jī)電抗標(biāo)幺值的計(jì)算與基本級(jí)的選擇無(wú)關(guān)。,(2)變壓器T1電抗標(biāo)幺值的計(jì)算

6、可見(jiàn)，變壓器電抗標(biāo)幺值的計(jì)算與基本級(jí)的選擇無(wú)關(guān)。,(3)輸電線II電抗標(biāo)幺值的計(jì)算可見(jiàn)，輸電線路電抗標(biāo)幺值的計(jì)算與基本級(jí)的選擇無(wú)關(guān)。,(4)電抗器R電抗標(biāo)幺值的計(jì)算可見(jiàn)，電抗電抗標(biāo)幺值的計(jì)算與基本級(jí)的選擇無(wú)關(guān)。,(5)系統(tǒng)電抗標(biāo)幺值的計(jì)算電力系統(tǒng)通常可等效為一個(gè)等值電源和一個(gè)電抗，其電抗標(biāo)幺值通?？捎孟到y(tǒng)短路容量（短路電流）或與系統(tǒng)連接的斷路器的遮斷容量來(lái)。已知系統(tǒng)短路容量或與該系統(tǒng)連接的斷路器斷流容量，則該系統(tǒng)的等效電抗標(biāo)幺值為：,各元件電抗標(biāo)幺值計(jì)算匯總,發(fā)電機(jī),變壓器,線路,電抗器,系統(tǒng),第五章電力系統(tǒng)故障分析,第一節(jié)概述第二節(jié)恒定電勢(shì)源電路的三相短路第三節(jié)三相短路的計(jì)算方法第四節(jié)不對(duì)稱

7、短路的計(jì)算方法,第二節(jié)無(wú)窮大系統(tǒng)三相短路計(jì)算,無(wú)窮大系統(tǒng)（又稱恒定電勢(shì)系統(tǒng)），是指端電壓幅值和頻率都保持恒定的電源，其內(nèi)阻抗為零。一、三相短路的暫態(tài)過(guò)程,簡(jiǎn)單三相電路短路,短路前電路處于穩(wěn)態(tài)：,a相的微分方程式如下：,其解就是短路的全電流，它由兩部分組成：周期分量和非周期分量。,假定t0時(shí)刻發(fā)生短路,短路電流的強(qiáng)制分量,并記為,周期分量：,非周期電流：短路電流的自由分量,記為,特征方程,的根。,非周期分量電流衰減的時(shí)間常數(shù),（C為由初始條件決定的積分常數(shù)）,短路的全電流可表示為：,短路電流不突變,短路前電流,積分常數(shù)的求解,指短路電流可能的最大瞬時(shí)值，用表示。其主要作用是校驗(yàn)電氣設(shè)備的電動(dòng)力穩(wěn)

8、定度。,一般電力系統(tǒng)中，短路回路的感抗比電阻大得多，即，故可近似認(rèn)為。據(jù)分析，非周期電流有最大值的條件（也就是短路沖擊電流最大值的條件）為：短路前電路空載（),并且短路發(fā)生時(shí)，電源電勢(shì)過(guò)零（）。此時(shí)短路電流為：,二、短路全電流最大有效值,可見(jiàn)：無(wú)窮大系統(tǒng)發(fā)生三相短路時(shí)，周期分量不衰減，非周期分量呈指數(shù)規(guī)律衰減。,為t=0時(shí)刻短路電流周期分量的有效值（稱為次暫態(tài)短路電流）。,短路電流的最大瞬時(shí)值（短路沖擊電流）在短路發(fā)生后約半個(gè)周期時(shí)（即短路后0.01s）出現(xiàn),稱為沖擊系數(shù),指短路全電流可能的最大有效值，用表示。常用于校驗(yàn)?zāi)承╇姎庠O(shè)備的斷流能力。,三、短路全電流最大有效值,為了簡(jiǎn)化計(jì)算，通常假定

9、：非周期電流在以時(shí)間t為中心的一個(gè)周期內(nèi)恒定不變，因而它在時(shí)間t的有效值就等于它的瞬時(shí)值。周期電流在所計(jì)算的周期內(nèi)是幅值恒定的，其數(shù)值即等于由周期電流包絡(luò)線所確定的t時(shí)刻的幅值。,短路電流有效值的確定,根據(jù)上述假定條件：,短路電流最大有效值出現(xiàn)在第一周期，其中心為：t=0.01s，故短路電流的最大有效值：,短路容量也稱為短路功率，它等于短路電流周期分量t=0s時(shí)刻的有效值同短路處的正常工作電壓（一般用平均額定電壓）的乘積，即,用標(biāo)幺值表示時(shí),短路容量主要用來(lái)校驗(yàn)開(kāi)關(guān)的切斷能力。,四、短路容量,五、短路回路總阻抗求取,1、繪制計(jì)算電路圖,用單相節(jié)線圖表示計(jì)算電路圖,標(biāo)明各元件額定參數(shù),各元件均按

10、順序編號(hào),1,2,3,4,5,6,6.3KV,37KV,0.4/km15km,27.5MVAUk%=7.5,215MVA,6KV,400A,XR%=4,2、短路計(jì)算點(diǎn)和系統(tǒng)運(yùn)行方式確定,短路點(diǎn)按,選擇電氣設(shè)備,整定繼電保護(hù),高、低壓母線,電氣設(shè)備接線端處,運(yùn)行方式,最大：選擇電氣設(shè)備和繼電保護(hù)整定值計(jì)算,最?。盒ｒ?yàn)繼電保護(hù),并列運(yùn)行處理,電源按最大容量處理,分裂運(yùn)行處理,3、繪制等值電路圖,對(duì)應(yīng)每一個(gè)短路點(diǎn)作出一個(gè)等值電路圖,任一短路點(diǎn)對(duì)應(yīng)等值電路中，只要求表示該點(diǎn)短路時(shí)，短路電流通過(guò)的元件電抗,分子為順序號(hào)，分母為該元件的電抗標(biāo)幺值,4、等值電路圖歸并與簡(jiǎn)化,串聯(lián),并聯(lián),Y,利用網(wǎng)絡(luò)的對(duì)稱性

11、,對(duì)稱性,網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)相同,電源一樣,電抗參數(shù)相等,短路電流流向一致,（1）等電位可以連起來(lái)（2）等電位間的電抗可以去掉,例：d1，d2發(fā)生短路時(shí)，計(jì)算短路回路的總電抗標(biāo)幺值,網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)消去法（Y法）,分布系數(shù)法當(dāng)求出了短路點(diǎn)總短路電流后，求取各電源向短路點(diǎn)提供的短路電流，常采用分布系數(shù)法。,六、無(wú)限大容量系統(tǒng)三相短路計(jì)算方法總結(jié),（一）基本概念,哪那種故障短路電流最大,中性點(diǎn)接地：三相或單相,中性點(diǎn)不接地：三相,短路電流計(jì)算值,次暫態(tài)短路電流：周期分量起始(t=0)的有效值,用途：保護(hù)整定計(jì)算及校驗(yàn)斷路器的額定斷流容量,短路全電流的最大有效值,用途：校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定和斷路器的額定斷流量,

12、三相短路沖擊電流,用途：校驗(yàn)電氣設(shè)備的動(dòng)穩(wěn)定,三相短路電流穩(wěn)態(tài)有效值,用途：校驗(yàn)電氣設(shè)備和載流體的熱穩(wěn)定性,在無(wú)限大容量,（二）標(biāo)幺值法計(jì)算三相短路電流,適用于:多電壓等級(jí)、接線復(fù)雜的高壓系統(tǒng),取基準(zhǔn)值,計(jì)算短路電流周期分量標(biāo)幺值,計(jì)算三相短路容量的標(biāo)幺值,計(jì)算有名值,例題：如圖所示電路發(fā)生三相短路，試分別用有名制法和標(biāo)幺制法計(jì)算,解：,用標(biāo)幺制法：取S=100MVA,U=Uav,等值電路,回路總阻抗標(biāo)幺值,周期分量有效值,沖擊電流,全電流最大有效值,短路容量,標(biāo)幺值,有名值,第三節(jié)有限大容量系統(tǒng)三相短路計(jì)算,由于多電源復(fù)雜系統(tǒng)中，不能將所有電源均視為無(wú)限大功率電源，精確計(jì)算出三相短路電流比較

13、困難，故工程上采用一些簡(jiǎn)化計(jì)算。,發(fā)電機(jī)參數(shù)用次暫態(tài)參數(shù)表示,忽略較小的負(fù)荷,忽略線路對(duì)地電容和變壓器的勵(lì)磁支路,變壓器的變比用平均電壓之比,短路電流的計(jì)算主要是求短路電流周期分量的起始值，即次暫態(tài)電流,計(jì)算方法主要有,等值法,疊加原理法,運(yùn)算曲線法,轉(zhuǎn)移阻抗法,高壓電網(wǎng)忽略電阻的影響,同步發(fā)電機(jī)突然三相短路電流波形圖(強(qiáng)勵(lì)裝置不起作用時(shí)）,一、有限大容量系統(tǒng)三相短路電流曲線,同步發(fā)電機(jī)突然三相短路電流波形圖(強(qiáng)勵(lì)裝置起作用時(shí)）,二、運(yùn)算曲線,在工程計(jì)算中，常利用運(yùn)算曲線來(lái)確定短路后任意指定時(shí)刻短路電流的周期分量，也稱運(yùn)算曲線法。運(yùn)算曲線表示了短路過(guò)程中，不同時(shí)刻的短路電流周期分量與短路回路計(jì)

14、算電抗之間的函數(shù)關(guān)系。,三相短路后t時(shí)刻時(shí)發(fā)電機(jī)提供的短路電流周期分量的標(biāo)幺值。（以發(fā)電機(jī)額定容量作為容量基準(zhǔn)的電流標(biāo)幺值）,計(jì)算電抗的標(biāo)幺值，指將轉(zhuǎn)移電抗歸算到發(fā)電機(jī)額定容量下的電抗。,轉(zhuǎn)移電抗是指選定基準(zhǔn)下的電抗,使用運(yùn)算注意事項(xiàng)運(yùn)算曲線只作到為止。當(dāng)時(shí)，可近似地認(rèn)為短路點(diǎn)離電源點(diǎn)的距離相當(dāng)遠(yuǎn)，電源可認(rèn)為“無(wú)窮大”系統(tǒng)，因而短路電流周期分量已不隨時(shí)間變化,即,注意：Uav為短路點(diǎn)的平均額定電壓。,計(jì)算短路電流周期分量時(shí)，略去所有的負(fù)荷（因?yàn)樵谥谱鬟\(yùn)算曲線時(shí)，已經(jīng)考慮了負(fù)荷的影響），而在計(jì)算次暫態(tài)短路電流和沖擊電流時(shí)，應(yīng)該考慮短路點(diǎn)附近負(fù)荷的影響。當(dāng)t4s時(shí)，短路電流周期分量基本已不衰減，故

15、t4s（包括t）時(shí)短路電流周期分量按t=4s的電流來(lái)求取。,三、有限大容量系統(tǒng)三相短路計(jì)算步驟1、收集資料，畫(huà)計(jì)算電路圖,2、計(jì)算各元件的電抗標(biāo)幺值，繪制標(biāo)幺值等值網(wǎng)絡(luò)（Sd=100或1000MVA、Ud=Uav），原始網(wǎng)絡(luò)中除短路處的大容量電動(dòng)機(jī)外，其余的負(fù)荷均忽略。,3、進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)等值化簡(jiǎn)，最終要簡(jiǎn)化成各電源與短路點(diǎn)之間都只經(jīng)一個(gè)電抗直接相連，這個(gè)電抗稱為轉(zhuǎn)移電抗，它是以Sd=100或1000MVA為基準(zhǔn)的標(biāo)幺值。,4、將各轉(zhuǎn)移電抗分別換算成計(jì)算電抗,即換算成以各自的電源總?cè)萘?等值發(fā)電機(jī)容量，見(jiàn)下面）為基準(zhǔn)容量的標(biāo)幺值，換算方法如下：5、查短路電流周期分量的標(biāo)幺值，即根據(jù)計(jì)算電抗在運(yùn)算電抗

16、上查出各電源供給的各時(shí)刻的短路電流周期分量標(biāo)幺值。具體如下：,（1）校驗(yàn)高壓電器和導(dǎo)體的動(dòng)穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)計(jì)算沖擊電流（2）校驗(yàn)高壓電器和導(dǎo)體的熱穩(wěn)定時(shí)，應(yīng)計(jì)算短路電流的周期分量在0s、t/2s、ts的數(shù)值，t為短路電流的持續(xù)時(shí)間。（3）校驗(yàn)斷路器的開(kāi)斷能力時(shí)，應(yīng)計(jì)算分閘瞬間的短路電流周期分量和直流分量。校驗(yàn)斷路器的關(guān)合能力時(shí)，應(yīng)計(jì)算短路電流的最大值。（4）校驗(yàn)非限流熔斷器的開(kāi)斷能力時(shí)，應(yīng)計(jì)算不對(duì)稱短路開(kāi)斷電流值。（5）校驗(yàn)限流熔斷器的開(kāi)斷能力時(shí)，應(yīng)計(jì)算短路電流周期分量的初始值；校驗(yàn)后備熔斷器的開(kāi)斷能力時(shí)，還應(yīng)計(jì)算最小短路電流。（6）整定繼電保護(hù)裝置，除計(jì)算最大運(yùn)行方式的最大短路電流外，還應(yīng)求出最小

17、短路電流值。,6、求各等值電源供給的短路電流周期分量的有名值。將各等值電源供給的短路電流標(biāo)幺值乘以各自的電流基準(zhǔn)，得到各等值電源供給的短路電流各時(shí)刻周期分量的有名值。,注意：Uav為短路點(diǎn)的平均額定電壓。,7、求短路點(diǎn)總的短路電流。將各等值電源供給的短路電流周期分量的有名值相加，就得到短路點(diǎn)總的三相短路電流各時(shí)刻周期分量的有名值。,8、求出三相短路沖擊電流、短路全電流最大有效值和短路功率的有名值。,9、母線的殘余電壓殘余電壓：短路后母線的剩余電壓。,四、電源合并為簡(jiǎn)化短路電流的計(jì)算，常把短路電流變化規(guī)律大體相同的發(fā)電機(jī)合并起來(lái)，視為一個(gè)等值發(fā)電機(jī)。電源合并的原則：A、與短路點(diǎn)的電氣距離（電抗標(biāo)

18、幺值）相差不大的同類型發(fā)電機(jī)可以合并；B、遠(yuǎn)離短路點(diǎn)的同類型發(fā)電廠可以合并；C、直接接于短路點(diǎn)的發(fā)電機(jī)（或發(fā)電廠）應(yīng)予以單獨(dú)考慮。D、網(wǎng)絡(luò)中功率為無(wú)窮大的電源應(yīng)該單獨(dú)計(jì)算，因?yàn)樗峁┑亩搪冯娏髦芷诜至渴遣凰p的。,K1點(diǎn)短路時(shí)：G1、G2、G3可以合并K2點(diǎn)短路時(shí)：G1、G3可以合并K3點(diǎn)短路時(shí)：G1、G3可以合并,電源對(duì)短路點(diǎn)的合并的方法,G1,G2,G3,當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)既有有限大電源，又有無(wú)限大電源時(shí)，將各電源電流的有名值相加即可：,第i個(gè)等值發(fā)電機(jī),系統(tǒng)（無(wú)限大電源）,總短路電流周期分量,（共n個(gè)等值機(jī)）,總短路容量和總沖擊電流,（共n個(gè)等值機(jī)）,【例】某電力系統(tǒng)如圖所示，水輪發(fā)電機(jī)G1、G

19、2有阻尼繞組，有自動(dòng)勵(lì)磁調(diào)節(jié)裝置，其它參數(shù)均標(biāo)注于圖中。試求：f點(diǎn)發(fā)生三相短路時(shí)流過(guò)QF1的、及,（1）取基準(zhǔn)（2）計(jì)算各元件電抗標(biāo)幺值，做出等值電路發(fā)電機(jī)G1、G2電抗變壓器T1的電抗標(biāo)幺值變壓器T2、T3的電抗標(biāo)幺值,變壓器T2、T3的電抗標(biāo)幺值,（3）化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò),（3）化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò),（3）化簡(jiǎn)網(wǎng)絡(luò),（4）計(jì)算發(fā)電機(jī)提供的短路電流求計(jì)算電抗標(biāo)幺值查運(yùn)算曲線，求電流電流周期分量有效值,（5）計(jì)算無(wú)限大系統(tǒng)提供的短路電流,（6）求總的短路電流、沖擊電流和短路容量,第四節(jié)不對(duì)稱短路計(jì)算,一、對(duì)稱分量法在三相電路中，任意一組不對(duì)稱的三相相量（電壓或電流），可以分解為三相對(duì)稱的相量分量，以電流為例，有：,

20、其中下標(biāo)（1）表示正序分量，下標(biāo)（2）表示負(fù)序分量，下標(biāo)（0）表示零序分量。,正序分量,負(fù)序分量,零序分量,合成,1、已知某相的序分量電量，求三相電量,2、已知不對(duì)稱量，求三組對(duì)稱量,說(shuō)明：對(duì)稱分量法應(yīng)用的是疊加原理，只能用在線性參數(shù)系統(tǒng)中,（1）不對(duì)稱三相量的分解與合成適用于電壓、電流、電動(dòng)勢(shì)的討論，不適用于功率的討論；不僅適用于發(fā)電機(jī)，還適用于變壓器及整個(gè)電力系統(tǒng)的分析。（2）對(duì)稱分量法說(shuō)明，對(duì)于三相系統(tǒng)，當(dāng)其處于不對(duì)稱短路或運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，可將其分解為相對(duì)獨(dú)立的正序、負(fù)序和零序三個(gè)對(duì)稱的系統(tǒng)，相應(yīng)的有三個(gè)相對(duì)獨(dú)立的正序、負(fù)序和零序等值電路。（3）當(dāng)正序電流、負(fù)序電流和零序電流流過(guò)電力系統(tǒng)各元

21、件時(shí)會(huì)產(chǎn)生正序電壓降、負(fù)序電壓降和零序電壓降，相應(yīng)有正序阻抗、負(fù)序阻抗和零序阻抗。,二、短路回路中各元件的序電抗,序電抗：元件三相參數(shù)對(duì)稱時(shí)，元件兩端某一序的電壓降與通過(guò)該元件的同一序電流的比值。（短路計(jì)算時(shí)，不考慮電阻）,正序阻抗,負(fù)序阻抗,零序阻抗,靜止元件：正序阻抗等于負(fù)序阻抗，不等于零序阻抗。如：變壓器、輸電線路等。旋轉(zhuǎn)元件：各序阻抗均不相同。如：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等元件。,說(shuō)明：（1）前面電網(wǎng)各元件電抗計(jì)算方法得到的值就是正序電抗。（2）關(guān)于零序電抗零序電流從短路點(diǎn)出發(fā)，由于三相的零序電流同相位，如果前方變壓器或旋轉(zhuǎn)電機(jī)的繞組沒(méi)有接地的中性點(diǎn)（如或Y接線），零序電流就不能通過(guò)。只有在系統(tǒng)

22、有接地的故障現(xiàn)象時(shí)才有零序電壓和零序電流。短路點(diǎn)的零序電壓最高，接地的中性點(diǎn)零序電壓為零。,（一）同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序電抗,1、同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗負(fù)序電抗取決于定子負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)所遇到的磁阻（或磁導(dǎo)）。負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，因而在不同的位置會(huì)遇到不同的磁阻（因轉(zhuǎn)子不是任意對(duì)稱的），負(fù)序電抗會(huì)發(fā)生周期性變化。有阻尼繞組發(fā)電機(jī)無(wú)阻尼繞組發(fā)電機(jī),實(shí)用計(jì)算中發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗計(jì)算有阻尼繞組無(wú)阻尼繞組發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗近似估算值有阻尼繞組無(wú)阻尼繞組無(wú)確切數(shù)值，可取典型值,2.同步發(fā)電機(jī)的零序電抗,三相零序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成磁勢(shì)為零，因此其零序電抗僅由定子線圈的漏磁通確定。同步發(fā)電機(jī)零序電抗在數(shù)值

23、上相差很大（繞組結(jié)構(gòu)形式不同）：當(dāng)零序電流有通路時(shí)，當(dāng)零序電流無(wú)通路時(shí)，X0=零序電抗典型值,（二）異步電動(dòng)機(jī)和綜合負(fù)荷的序阻抗,異步電機(jī)和綜合負(fù)荷的正序阻抗：Z1=0.8+j0.6或X1=1.2；異步電機(jī)負(fù)序阻抗：X2=0.2；綜合負(fù)荷負(fù)序阻抗：X2=0.35；異步電機(jī)和綜合負(fù)荷的零序電抗：X0=。,（三）變壓器的零序電抗及其等值電路,雙繞組變壓器零序等值電路,三繞組變壓器零序等值電路,穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)變壓器的等值電抗（雙繞組變壓器即為兩個(gè)繞組漏抗之和）就是它的正序或負(fù)序電抗。變壓器的零序電抗和正序、負(fù)序電抗不同。當(dāng)在變壓器端點(diǎn)施加零序電壓時(shí)，其繞組中有無(wú)零序電流，以及零序電流的大小與變壓器的結(jié)構(gòu)

24、和變壓器繞組的接線方式密切相關(guān)。,1、變壓器的結(jié)構(gòu)影響變壓器的激磁電抗正序的激磁電抗都很大。這是由于正序激磁磁通均在鐵芯內(nèi)部，磁阻較小。零序的激磁電抗與變壓器的結(jié)構(gòu)有很大關(guān)系。(1)由三個(gè)單相變壓器組成的三相變壓器，各相磁路獨(dú)立，正序和零序磁通都按相在本身的鐵芯中形成回路，因而各序激磁電抗相等，而且數(shù)值很大，近似認(rèn)為激磁電抗為無(wú)限大。(2)對(duì)于三相五柱式和殼式變壓器，零序磁通可以通過(guò)沒(méi)有繞組的鐵芯部分形成回路，零序激磁電抗也相當(dāng)大，也可近似認(rèn)為無(wú)限大。(3)對(duì)于三相三柱式變壓器，零序磁通可以通過(guò)鐵芯以外的部分形成回路，零序激磁電抗較小，其值可用試驗(yàn)方法求得，它的標(biāo)幺值一般很少超過(guò)1.0。,單相

25、變壓器組,三相三柱式變壓器零序勵(lì)磁電抗比正序勵(lì)磁電抗小得多：Xm0=0.31.0,2、變壓器繞組的接線方式影響零序電流的通路,例1：YN，d變壓器零序電抗,例2：中性點(diǎn)經(jīng)電抗器接地的變壓器零序電抗,例3：三繞組變壓器的零序電抗,例4：自耦變壓器的零序阻抗的零序電抗,中性點(diǎn)直接接地的自耦變壓器,中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地的自耦變壓器,（四）架空線路的零序電抗,零序電流必須借助大地及架空地線構(gòu)成通路,實(shí)用計(jì)算中一相等值零序電抗,無(wú)架空地線的單回線路,有鋼質(zhì)架空地線的雙回線路,有鋼質(zhì)架空地線的單回線路,有良導(dǎo)體架空地線的單回線路,無(wú)架空地線的雙回線路,有良導(dǎo)體架空地線的雙回線路,可見(jiàn)，零序阻抗比正序阻抗大,三

26、、不對(duì)稱短路時(shí)的序網(wǎng)絡(luò),等值電路的繪制原則根據(jù)電力系統(tǒng)的原始資料，在故障點(diǎn)分別施加各序電勢(shì)，從故障點(diǎn)開(kāi)始，查明各序電流的流通情況，凡是某序電流能流通的元件，必須包含在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)及等值電路表示。,例：畫(huà)出電網(wǎng)中K處單相接地故障時(shí)的零序電流的流通路徑及三序網(wǎng)絡(luò)圖(忽略變壓器的勵(lì)磁支路）,零序電流通路及零序網(wǎng)絡(luò)：,正序網(wǎng)絡(luò)：,負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：,不對(duì)稱短路化簡(jiǎn)以后的序網(wǎng)絡(luò),正序等值電路有電動(dòng)勢(shì),負(fù)序等值電路無(wú)負(fù)序電動(dòng)勢(shì),零序等值電路無(wú)零序電動(dòng)勢(shì),注意：電力系統(tǒng)只有正序電動(dòng)勢(shì)，沒(méi)有負(fù)序和零序電動(dòng)勢(shì)。,四、不對(duì)稱短路時(shí)的分析1、單相接地短路故障（中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)）（1）邊界條件（a相接地短路

27、）,（2）復(fù)合序網(wǎng),特點(diǎn)：三序網(wǎng)絡(luò)串聯(lián)閉環(huán),某實(shí)際復(fù)合序網(wǎng),（3）電流分析,（3）電壓分析,2、兩相短路故障（bc兩相短路）,特點(diǎn)：正負(fù)序網(wǎng)絡(luò)并聯(lián),3、兩相短路接地（bc兩相短路接地）,特點(diǎn)：三序網(wǎng)絡(luò)并聯(lián),4、正序增廣網(wǎng)絡(luò)和正序增廣法則（正序等效定則）,用正序等效定則求故障電流的步驟：（1）根據(jù)故障類型，求附加電抗和比例系數(shù),（2）求正序電流（3）求故障電流,5、系統(tǒng)不對(duì)稱短路電流和三相短路電流的比較（1）兩相短路電流和三相短路電流的比較,（2）單相短路電流和三相短路電流的比較,改變系統(tǒng)中性點(diǎn)接地的數(shù)量和分布，可調(diào)節(jié)通常要求，即,6、各種不對(duì)稱短路時(shí)各序電壓的分布,7、對(duì)稱分量經(jīng)變壓器后的相位變化,（1）YY12連接的變壓器：電壓和電流不發(fā)生相位移動(dòng)。,（2）Y11連接的變壓器:電壓和電流移相300,電壓移相,經(jīng)過(guò)Y，d11接法的變壓器并且由星形側(cè)到三角形側(cè)時(shí)，正序系統(tǒng)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30，負(fù)序系統(tǒng)順時(shí)針轉(zhuǎn)過(guò)3030。反之，由三角形側(cè)到星形側(cè)時(shí)，正序系統(tǒng)順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)30，負(fù)序系統(tǒng)逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)過(guò)。電流也有類似的結(jié)論。,電流移相,