不对称短路例题

7.4 简单不对称短路故障分析在中性点接地的电力系统中，简单不对称短路故障有单相接地短路、两相短路以及两相接地短路。

无论是哪一种短路，利用对称分量法分析时，都可以制订出正、负、零序网络，并经化简后从简化序网列写出各序网络故障点的电压平衡方程式，如式(7-11)。

如果略去正常分量只计故障分量，并忽略各元件电阻，可将式(7-11)改写为（7-45）式中，即是短路发生前故障点的电压。

要求解出上式中的三个电流序分量和三个电压序分量，应根据不对称短路的边界条件补充三个方程式。

由于短路类型不同，短路点的边界条件不同，补充的方程亦不同。

下面对三种不对称短路分别进行讨论。

7.4.1 单相接地短路设在中性点接地的电力系统中相接地短路，如图7-29，由图可列出短路点的边界条件图7-29 单相接地短路示意图（7-46）将上述边界条件转化为正、负、零序分量表示由有即（7-47）由有联立求解式(7-45)和式(7-47)，即可解出、、和、、，但这种解析法较繁，工程中不适用。

若按照边界条件，将正、负、零序网串联，如图7-30所示，也可求出单相接地短路时短路点电流和电压的各序分量。

这种由三个序网按不同的边界条件组合成的网络称复合序网。

在复合序网中，同时满足了序网方程和边界条件，因此复合序网中的电流和电压各序分量就是要求解的未知量。

图7-30 单相接地短路复合序网从复合序网中直接可得（7-48）则短路点的故障相电流为（7-49）在近似计算中，一般有，从式(4-129)看出，当，则单相接地短路电流大于同一地点的三相短路电流，反之则单相接地短路电流小于三相短路电流。

从序网方程式(7-45)可求出短路点电压的各序分量、、，然后利用对称分量法的合成算式即可求得短路点非故障相电压代入和，则（7-50）同理可得（7-51）从式(7-50)和式(7-51)看出：当，非故障相电压较正常运行时低，极限情况时，当，则、，故障后非故障相电压不变。

当，非故障相电压较正常运行时高，极限情况时，，相当于中性点不接地系统发生单相接地短路时，中性点电位升高至相电压，而非故障相电压升高为线电压的情况。

7.4 简单不对称短路故障分析在中性点接地的电力系统中，简单不对称短路故障有单相接地短路、两相短路以及两相接地短路。

无论是哪一种短路，利用对称分量法分析时，都可以制订出正、负、零序网络，并经化简后从简化序网列写出各序网络故障点的电压平衡方程式，如式(7-11)。

如果略去正常分量只计故障分量，并忽略各元件电阻，可将式(7-11)改写为（7-45）式中，即是短路发生前故障点的电压。

要求解出上式中的三个电流序分量和三个电压序分量，应根据不对称短路的边界条件补充三个方程式。

由于短路类型不同，短路点的边界条件不同，补充的方程亦不同。

下面对三种不对称短路分别进行讨论。

7.4.1 单相接地短路设在中性点接地的电力系统中相接地短路，如图7-29，由图可列出短路点的边界条件图7-29 单相接地短路示意图（7-46）将上述边界条件转化为正、负、零序分量表示由有即（7-47）由有联立求解式(7-45)和式(7-47)，即可解出、、和、、，但这种解析法较繁，工程中不适用。

若按照边界条件，将正、负、零序网串联，如图7-30所示，也可求出单相接地短路时短路点电流和电压的各序分量。

这种由三个序网按不同的边界条件组合成的网络称复合序网。

在复合序网中，同时满足了序网方程和边界条件，因此复合序网中的电流和电压各序分量就是要求解的未知量。

图7-30 单相接地短路复合序网从复合序网中直接可得（7-48）则短路点的故障相电流为（7-49）在近似计算中，一般有，从式(4-129)看出，当，则单相接地短路电流大于同一地点的三相短路电流，反之则单相接地短路电流小于三相短路电流。

从序网方程式(7-45)可求出短路点电压的各序分量、、，然后利用对称分量法的合成算式即可求得短路点非故障相电压代入和，则（7-50）同理可得（7-51）从式(7-50)和式(7-51)看出：当，非故障相电压较正常运行时低，极限情况时，当，则、，故障后非故障相电压不变。

当，非故障相电压较正常运行时高，极限情况时，，相当于中性点不接地系统发生单相接地短路时，中性点电位升高至相电压，而非故障相电压升高为线电压的情况。

目录目录 (1)1 课程设计任务 01.1 设计题目 01。

2 设计要求 01.3 题目要求分析 (1)1。

3.1 序网络的制定及标幺值的计算 (1)1。

3.2 复合序网的绘制 (1)1。

3。

3 短路点入地电流及A相电压有名值的计算 (1)1.3。

4发电机侧线路流过的各相电流有名值的计算 (1)2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 (2)2。

1 不对称分量的分解 (2)2。

2 序阻抗的概念 (3)2.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 (4)3 简单不对称短路的分析 (6)3。

1 单相（a相）接地短路 (6)3.2 两相（b相和c相)短路 (7)3。

3 两相(b相和c相)短路接地 (7)4 电力系统不对称短路计算解题过程 (8)4.1 计算网络各元件序参数标幺值 (8)4.2 制定正、负、零序网并计算各序组合电抗及电源组合电势 (9)4。

2。

1 系统各序等值网络 (9)4。

2.2 计算各序组合电抗及电源组合电势 (10)4。

3 计算短路点的入地电流有名值和A相电压有名值 (11)4。

4 计算短路时发电机侧线路流过的各相电流有名值 (12)总结 (14)参考文献 (15)电力系统不对称短路计算1 课程设计任务1.1 设计题目3、系统接线如下图，线路f处发生金属性B、C相接地短路。

已知各元件参数为:发电机G: SN =60MVA, VN=10.5KV，Xd″=0。

2， X2=0.25，E″=11KV；变压器T—1： SN =60MVA， Vs（％）=10。

5， KT1=10。

5 / 115kV;变压器T—2： SN =60MVA， Vs（％)=10.5， KT2=115 / 10。

5kV；线路L：长L=90km， X1=0。

4Ω/km, X=3。

5X1;负荷LD: SLD =40MVA，X1=1。

2， X2=0.35。

选取基准功率S B=60MV A，基准电压为平均额定电压。

1.2 设计要求（1）制定正、负、零序网，计算网络各元件序参数标幺值.（2）计算各序组合电抗及电源组合电势并绘制复合序网。

摘要电力系统发生不对称短路故障的可能性是最大的，本课题要求通过对电力系统分析不对称短路故障进行分析与计算，为电力系统的规划设计、安全运行、设备选择和继电保护等提供重要的依据。

关键字：标么值；等值电路；不对称故障目录一、基础资料 (3)二、设计内容 (3)1.选择110kV为电压基本级，画出用标幺值表示的各序等值电路。

并求出各序元件的参数。

(3)2.化简各序等值电路并求出各序总等值电抗。

(6)3.K处发生单相直接接地短路，列出边界条件并画出复合相序图。

求出短路电流。

(7)4.设在K处发生两相直接接地短路，列出边界条件并画出复合相序图。

求出短路电流。

(9)5.讨论正序定则及其应用。

并用正序定则直接求在K处发生两相直接短路时的短路电流。

(11)三、设计小结 (12)四、参考文献 (12)附录 (12)一、基础资料1. 电力系统简单结构图如图1所示。

图1 电力系统结构图在K 点发生不对称短路，系统各元件标幺值参数如下：（为简洁，不加下标*） 发电机G1和G2：S n =120MV A ，U n =10.5kV ，次暂态电动势标幺值1.67，次暂态电抗标幺值0.9，负序电抗标幺值0.45；变压器T1：S n =60MV A ，U K %=10.5 变压器T2：S n =60MV A ，U K %=10.5线路L=105km ，单位长度电抗x 1= 0.4Ω/km ，x 0=3 x 1, 负荷L1：S n =60MV A ，X 1=1.2，X 2=0.35 负荷L2：S n =40MV A ，X 1=1.2，X 2=0.35 取S B =120MV A 和U B 为所在级平均额定电压。

二、设计内容1.选择110kV 为电压基本级，画出用标幺值表示的各序等值电路。

并求出各序元件的参数（要求列出基本公式，并加说明）在产品样本中，电力系统中各电器设备如发电机、变压器、电抗器等所给出的都是标么值，即以本身额定值为基准的标么值或百分值。

第九章同步发电机不对称短路分析本章将讨论同步发电机不对称短路的计算。

为方便后续讨论，下面通过坐标变换先导出一些本节要多次引用的一些关系式。

对同步发电机在abc 坐标系统下的定子电流abc i 、电压abc u 和磁链abc ψ进行克拉克变换并代入式（8-2），可得αβ0坐标系统下的同步发电机定子绕组电压回路方程为αβ0αβ0αβ0Ri ψu -=p （9-1）或展开为⎪⎭⎪⎬⎫-=-=-=000βββαααri pψu ri pψu ri pψu （9-2）已知同步发电机定子电流的αβ0分量，由式（6-15）的变换关系可得dq0分量为αβ0dq0100cos sin 0sin cos i i ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=θθθθ（9-3）或展开为⎪⎭⎪⎬⎫=+-=+=00βαq βαd cos sin sin cos i i i i i i i i θθθθ（9-4）已知同步发电机定子磁链的dq0分量，由式（6-15）的变换关系可得αβ0分量为dq0αβ0100cos sin 0sin cos ψψ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=θθθθ（9-5）或展开为⎪⎭⎪⎬⎫=+=-=00q d βq d αcos sin sin cos ψψθψθψψθψθψψ（9-6）将式（8-56）和式（8-57）代入式（9-6）的第一式和第二式并计及式（9-4），可得θθθθψ2sin )(21]2cos )([21sin cos βq d αq d q d d qαi X X i X X X X E E ''-''-''-''+''+''-''+''=（9-7）βq d q d αq d d qβ]2cos )([212sin )(21cos sin i X X X X i X X E E θθθθψ''-''-''+''-''-''-''-''=（9-8）由于三相对称短路计算是不对称短路计算的基础，所以要先讨论三相短路的计算。

不对称短路计算一、试分析比较几种不对称短路时，（1）故障点负序电流分量的大小（2）零序电流分量的大小。

（假定Z ∑1 =Z ∑2）解：（1）单相接地短路时，三序网串联：Z Σ1ÉΣ1İf1110211*0*2*12∑∑∑∑∑∑∑+=++===Z Z E Z Z Z E I I I f f f （1分）（2）两相接地短路时，三序网并联：ÉΣ1Z Σ0İf01211010202110211*12)(//∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑++=+⋅+=+=Z Z Z E Z Z Z Z Z Z Z E Z Z Z E I f （1分） 0121100100121101020*1*222)(∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑+-=+⋅++-=+⋅-=Z Z Z E Z Z Z Z Z Z Z E Z Z Z Z Z I I f f （1分）011110121101022*1*022)(∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑+-=+⋅++-=+⋅-=Z Z E Z Z Z Z Z Z E Z Z Z Z Z I I f f（1分）（3）两相短路时，正序、负序并联，无零序ÉΣ1İf21111211*1212∑∑∑∑∑∑∑⋅==+=Z E Z E Z Z E I f （1分）11*1*221∑∑⋅-==-=Z E I I f f （1分）0*0=f I （1分） 令k Z Z =∑∑1，则10∑∑=kZ Z 单相接地短路)1(f：11111011*0*2*12122∑∑∑∑∑∑∑∑⋅+=+=+===Z E k kZ Z E Z Z E I I I f f f两相接地短路)1,1(f：11212111012110*22122∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑∑⋅+-=+-=+-=Z E k kkZ Z E kZ Z Z ZE Z I f11111011*021122∑∑∑∑∑∑∑∑⋅+-=+-=+-=Z E k kZ Z E Z Z E I f两相短路)2(f：11*1*221∑∑⋅-==-=Z E I I f f0*0=f I （1）负序电流的大小： 当0=k 时，)2()1()1,1(0f f f I I I =<=（1分）当10<<k 时，)2()1()1,1(f f f I I I <<（1分）当1=k 时，)2()1()1,1(f f f I I I <=（1分） 当1>k 时，)2()1,1()1(f f f I I I <<（1分）（2）零序电流的大小： 当0=k 时，)1,1()1()2(0f f f I I I <<=（1分）当10<<k 时，)1,1()1()2(0f f f I I I <<=（1分）当1=k 时，)1,1()1()2(0f f f I I I =<=（1分） 当1>k 时，)1()1,1()2(0f f f I I I <<=（1分）二、已知某系统接线如图所示，各元件电抗均已知，当k 点发生BC 两相接地短路时，求短路点各序电流及各相电流，并绘出短路点的电流相量图。

课程设计任务书学生姓名：张珊专业班级：电气1004班指导教师：宋仲康工作单位：自动化学院题目: 不对称短路电流计算初始条件：系统如图所示，电力系统电压为110KV，有电源G1，变压器T1和T2，以及双回路L,负载都为LD1和LD2。

各元件参数如下：发电机G-1：S N=120MVA,V N=10.5KV,X d”=0.9,E0”=1.67,X(2)=0.45;: S N=60MVA,V S%=10.5;变压器T1: S N=60MVA,V S%=10.5;变压器T2线路：L=105KM,X1=0.4Ω/KM,X(0)=3X(1);负荷:L1:S N=60MVA,X(1)=1.2, X(2)=0.35;负荷:L2S N=40MVA,X(1)=1.2, X(2)=0.35;要求完成的主要任务:f点发生不对称短路时计算短路电流和短路冲击电路。

指导教师签名： 2013年 6 月 7 日报告内容：1.任务书2.摘要3.任务及题目要求4.设计原理5.计算过程及步骤6.结果分析7.小结8.参考文献9.成绩评定表目录摘要 (3)1 电力系统短路故障的基本知识 (4)1.1短路故障的概述 (4)1.2 标幺值 (4)1.3 对称分量法在不对称短路计算中的应用 (5)1.4变压器的三序电抗 (5)2 对于不对称短路的计算 (6)2.1 参数标幺值的计算 (6)2.2制定各序网络 (6)2.3网络化简 (8)3 由正序定则计算短路电流 (9)3.1 单相接地短路 (9)3.2 两相短路 (10)3.3 两相接地短路 (11)3.4正序定则 (13)3.5 冲击电流的计算 (13)4 短路电流计算 (14)小结 (15)参考文献 (16)摘要在电力系统运行过程中，时常会发生故障，且大多是短路故障。

短路通常分为三相短路、单相接地短路、两相短路和两相接地短路。

其中三相短路为对称短路，后三者为不对称短路。

电力运行经验指出单相接地短路占大多数，因此分析与计算不对称短路具有非常重要意义。

不对称短路例题(总4页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--例一 系统接线如图所示，已知各元件参数如下。

发电机G ：S N =30MVA ，()2.02==''x x d；变压器T-1：S N =30MVA ，U k %=，中性点接地阻抗z n =j10Ω；线路L ：l =60km ，x (1)=Ω/km ，x (0)=3x (1)；变压器T-2：S N =30MVA ，U k %=；负荷：S LD =25MVA 。

试计算各元件电抗的标幺值，并作出各序网络图。

解：（1）求各元件参数标幺值 SB=30MVA ，UB=Uav()2.030302.02.02=⨯==''=GN B dS S x X 105.030301005.10100%1=⨯=⨯=NT B k T S S U X ()()()0544.011530604.022121=⨯⨯===av B L L U S lx X X ()()1633.00544.03310=⨯==L L X X44.125302.12.1)1(=⨯==LD B LD S S X 42.0253035.035.0)2(=⨯==LD B LD S S X 0227.011530101022j j U S j Z av B n =⨯== 06805.00227.033j j Z n =⨯=（2）各序网络如图所示。

例题二电力系统接线如图所示，试分别作出f1和f2点发生接地短路时的系统零序网络图。

jX 23j3X 17jX 23j3X 17)0(例三 系统接线如图所示。

已知各元件参数如下。

发电机G ：S N =100MVA ，()18.02==''x x d；变压器T-1：S N =120MVA ，U k %=；变压器T-2：S N =100MVA ，U k %=；线路L ：l =140km ，x (1)=Ω/km ，x (0)=3x (1)。

毕业论文（设计）届电气工程及其自动化专业班级题目电力系统发生简单不对称短路时电流的计算姓名学号指导教师职称内容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个序电流，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不对称网络两部分，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AbstractWith the rapid development of power industry ,power electronic technology has been widely used;For technical and economic consideration ,500kV and above transmission lies are generally not transposition ,together with the application of a large number of nonlinear ,the power system the growing problem of asymmetry .therefore ,asymmetric power system fault analysis and calculation is very important .Based on the basic theory of symmetry is one of the specific method to resolve the law ,that to the network is decomposed into positive,negative and zero sequence network of the three symmetric sequence ,these three groups of symmetry by symmetry sequence components,respectively Decomposition of three-phase puterprocedure .Sequence of three computer -based network node admittance matrix,and then use the appropriate formula by Gauss elimination method for data on their operations,one can fault endpoint equivalent impedance.Finally,select the associated fault type fault Department calculated the sequence current voltage,and then synthesis of three-phase voltage and current.Parameters were calculated asymmetry of power failure.By means of a computer algorithm,the system describes a computer algorithm for asymmetric network parameters method.And under short circuit fault in the characteristic of the point of failure through the introduction of computer algorithms,given the various short-circuit fault and the simulation.This method to the fault network is divided into two symmetrical parts of the network and not the network,rules of procedure established under the unified model of asymmetric fault calculation,according to the basic theory of linear circuits,and with the help transform the completion of the order parameter phase fault calculation.Key Words: Parameters of asymmetry,power, fault calculation目录前言电力系统的安全、稳定、经济运行无疑是历代电力工作者所致力追求的，但是从电力系统建立之初至今电力系统就一直伴随着故障的发生而且电力系统的故障类型多样。

第2.3节 不对称短路计算2.3.1各元件的各序电抗正序网络：正序网络中各元件的电抗和电源与三相短路相同。

负序网络：在负序网络中，对于静止的原件负序电抗等于正序电抗；对于旋转元件如发电机 (2)0.150G x =。

零序网络：在零序网络中线路的电抗(0)(1)3l l x x =。

2.3.2 短路点在220kV 侧正序网络与三相短路时相同网络化简图如图2-2则正序电抗：(1)11//0.459//1.2010.332Gf Sf x x x ===∑x L1x T1x G1x G2x T2x L2x L3x x LSUF(2)图10-11负序等效网络由图知负序电抗：(2)1112223'()//()0.125G T L G T L L X X X X X X X X ∑=+++++=(2)(2)(2)'//0.125//0.07310.0461S X X X ∑∑===零序网络如图所示2-8所示x L(0)x T1(0)x T2(0)x s(0)x L1(0)x T1x T1x T3x T3x T2x T2B图10-11零序网络图1(0)2(0)3(0)4(0)10.656T T T T T x x x x x =====1(0)1330.1060.318l l x x ==⨯= 2(0)2330.1510.453l l x x ==⨯=(0) 1.05T T x x ==将图2-8化简如图2-9 可得：31(0)1(0)110.6560.3180.48244T l x x x =+=⨯+=4(0)2(0) 1.050.453 1.503T l x x x =+=+=520.219x x ==最后可得零序电抗为：345////0.482//1.503//0.2190.137x x x x ===∑(0)图2-9图2-101、单相短路接地 附加阻抗为：(2)(0)=0.04920.04610.0953x xx+=+=正序增广网络如图2-10所示：则发电机与短路点之间的转移电抗1f AB x 为：2212220=f AB xx x x x x ∆∆++0.17750.09530.17750.09530.07310.504⨯=++=系统与短路点之间转移电抗1f s x 为：2012022=f s xx x x x x ∆∆++0.07310.09530.07310.09530.17750.2076⨯=++= 由转移电抗得发电机与短路点之间计算电抗jsAB x 为：25040/0.850.504 1.497100GN jsAB fABB S x x S +==⨯=查运算曲线知短路电流标幺值为：4*0.697Gf I =由转移电抗得系统与短路点之间计算电抗jsAB x 为：32000.2076 6.64100Ns js fsB S x x S ==⨯= 由于系统js x >3.45短路周期电流标幺值：4*110.1516.64Sf js I x ===则220kV 侧发生单相接地短路时短路电流正序分量为：44*0.6970.1518.0329 1.733()Gf Gf I I kA ==⨯= 所以220kV 侧发生单相接地短路时短路电流为： t=0s 时 44(1)4(1)33 1.733 5.199()f f f I MI I kA ===⨯= 2、两相短路 附加阻抗为：(2)=0.0461x x∆=∑正序增广网络如图2-10所示：则发电机与短路点之间的转移电抗1f AB x 为：2212220=f AB x x x x x x ∆∆++0.07310.04610.17750.04610.07310.336⨯=++= 系统与短路点之间转移电抗10x 为：202022=Sf x x x x x x ∆∆++0.07310.04610.07310.04610.17750.138⨯=++= 由转移电抗得发电机与短路点之间计算电抗.js AB x 为：.32000.138 4.416100NS js s fB S x x S ==⨯=查运算曲线知短路电流标幺值为：5* 1.56Gf I =由转移电抗得系统与短路点之间计算电抗11x 为：.32000.138 4.416100NS js s fB S x x S ==⨯= 由转移电抗得系统送到短路点短路电流标幺值为：5*110.2264.416Sf JS I x ===短路电流不衰减各时刻相等，有名值为：55*0.4810.241()Sf Sf I I kA ===则220kV 侧发生两相短路时短路电流正序分量为： t=0s 时(1)1 1.560.2268.0329 2.98gf pti Ni i I I I ==⨯=+⨯=∑所以220kV 侧发生两相短路时短路电流为： t=0s(1)(1) 2.98 5.16()f f f I MI kA ==== 3、两相短路接地 附加阻抗为：(2)(0)=//0.0461//0.04920.0238x xx==正序增广网络如图2-10所示：则发电机与短路点之间的转移电抗ABf x 为：222220=ABf x x x x x x ∆∆++0.17750.02380.17750.02380.07310.259⨯=++=系统与短路点之间转移电抗sf x 为：202022=sf x x x x x x ∆∆++0.07310.02380.07310.02380.17750.107⨯=++= 由转移电抗得发电机及系统与短路点之间计算电抗ABjs x 为：25040/0.850.2590.769100GN ABjs ABfB S x x S +==⨯= .32000.138 4.416100NS js s fB S x x S ==⨯= 查运算曲线知短路电流标幺值为：* 1.375Gf I = , *0.285Sf I = 则220kV 侧发生两相接地短路时短路电流正序分量为：(1)1 1.3750.2858.0329 3.314gf pti Ni i I I I ==⨯=+⨯=∑所以220kV 侧发生两相接地短路时短路电流为： t=0s时(1)(1)0.866 3.314 4.97()f f f I MI kA ===⨯=2.3.2 短路点在110kV 侧正序网络与三相短路时相同，如图2-3所示，化简过后可得等值正序电抗为：(1)111//0.459//1.2010.1670.3320.1320.464Gf Sf x x x x =+=+=+=∑负序网络如图2-11所示：图2-11 35kV 短路负序网络化简图2-11可得负序等值电抗：(2)(2)(2)21//0.116G S xx x x =+=零序网络如图2-12所示： 化简图2-12可得等值零序电抗：(0)(0)0.3114,0.2043G S X X == 27(0)(0)//0.233G S X X X X I =+='27(0)(0)11[//]//0.029122TIII TII l x x x x x =+=∑图2-12零序网络1、单相短路接地 附加阻抗为：(0)(2)=0.02910.1160.145x x x ∆∑∑+=+=正序增广网络如图2-13所示则发电机与短路点之间的转移电抗2f AB x 22212222120()=0.17750.2150.915f AB x x x x x x x x ∆∆++++=+=系统与短路点之间转移电抗：2021202122()0.07310.2150.377fs x x x x x x x x ∆∆+=+++=++=由转移电抗可得发电机及系统与短路点之间计算电抗：2. 2.25040/0.850.915 2.73100GN jf AB f ABB S x x S +==⨯= 2. 2.32000.37712.06100SN jf S f SB S x x S ==⨯= 查运算曲线可知短路电流标幺值：*0.385Gf I = 系统送到短路点的短路电流的标幺值：*2110.082912.06Sf jf sI x === 则110kV 侧发生单相短路时短路电流正序分量为：(1)10.3850.082916.066 1.91gf pti Ni i I I I ==⨯=+⨯=∑所以110kV 发生单相短路接地时，短路电流为：77(1)33 1.91 5.73()f f I I kA ==⨯=2、两相短路附加阻抗(2)=0.116x x ∆∑=正序增广网络如图2-13所示，则发电机与短路点之间转移电抗为：22212222120()GF x x x x x x x x ∆∆+=+++0.17750.18580.17750.18580.8140.0731⨯=++=系统与短路点之间转移电抗为：20212202122()sf x x x x x x x x ∆∆+=+++0.07310.18580.07310.18580.3350.1775⨯=++=由转移电抗可知个电源与短路点之间计算电抗：2225040/0.850.814 2.42100GN Gjf Gf B S x x S +==⨯= 2232000.81410.72 3.45100SN Sjf Sf B S x x S ==⨯=> 查汽轮发电机运算曲线得出发电机组短路周期电流:*.0.425pt ABI =则110kV 侧发生两相短路时短路电流正序分量为：(1)110.42516.066 2.13310.72gf pti Ni i I I I ==⨯=⨯=∑ 所以110kV 发生两相短路接地时，短路电流为：(1) 2.133 3.694()f f I kA == 3、两相短路接地附加阻抗为：(2)(0)=//0.116//0.02910.0233x x x ∆∑∑== 正序增广网络如图2-13所示,则发电机与短路点之间转移电抗为：22212222120()Gf x x x x x x x x ∆∆+=+++0.17750.09310.17750.09310.4970.0731⨯=++=系统与短路点之间转移电抗为：20212202120()Sf x x x x x x x x ∆∆+=+++0.07310.09310.07310.09310.2050.1775⨯=++=由转移电抗可知个电源与短路点之间计算电抗：2. 2.25040/0.850.497 1.45100GN jf AB f AB B S x x S +==⨯= 2. 2.32000.205 6.56 3.45100SN jf S f S B S x x S ==⨯=> 查汽轮发电机运算曲线得出发电机组短路周期电流:*.0.725pt AB I =则110kV 侧发生两相短路接地时短路电流正序分量为：(1)110.72516.066 3.536.56g f pti Ni i I I I ==⨯=+⨯=∑ 所以35kV 侧发生两相短路时短路电流为：(1)(1) 3.530.92 5.625()f f f I MI kA ===⨯=2.3.3 短路点在10kV 侧正序网络与三相短路时相同，如图2-5所示可知等值正序电抗为：(1)112//0.459//1.2010.2190.3360.2190.555Gf Sf x x x x =+=+=+=∑负序网络如图2-14所示图2-14将图2-14化简则可知等值负序电抗为：(2)(2)(2)23(//)0.2696G S x x x x =+=零序网络，由于主变压器10kV 侧位三角形接线，所以当其发生不对称短路时，其零序电抗为(0)x =∞∑1、单相短路接地其附加阻抗(2)=x x x +=∞△∑(0)正序增广网络如图2-15：则发电机和系统与短路点之间转移电抗为∞所以短路电流为100f I =2、两相短路附加阻抗(2)=0.2696x x ∆∑=正序增广网络如图2-13所示，则发电机与短路点之间转移电抗为：22233222320()GF x x x x x x x x ∆∆+=+++0.17750.49310.17750.4931 1.8680.0731⨯=++=系统与短路点之间转移电抗为：20232202322()sf x x x x x x x x ∆∆+=+++0.07310.49310.07310.49310.7690.1775⨯=++=由转移电抗可知个电源与短路点之间计算电抗：2225040/0.851.868 5.54910GN Gjf Gf B S x x S +==⨯= 3332000.76924.608 3.45100SN Sjf Sf B S x x S ==⨯=> 由于发电机及系统的计算电抗均大于3.45，故 *.10.18025.549pt AB I ==*10.040624.608PS I == 则110kV 侧发生两相短路时短路电流正序分量为：(1)10.18020.0406175.9610.067g f pti Ni i I I I ==⨯=⨯=∑ 所以10kV 发生两相短路接地时，短路电流为：(1)10.06717.44()f f I kA ===3、两相短路接地由于零序电抗为∞所以附加电抗 (2)(2)=//x x x ∞=△∑∑，所以与两相短路时情况相同，即10kV 侧发生两相短路时短路电流为： t=0s 时1212(1)10.06717.44()f f I kA ==。

计算题部分：1、电力系统如图所示，变压器T 2低压侧开路。

在输电线中间发生单相短路时，计算：（1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。

解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：125.0)18.0087.0//()18.0056.0(19.006.0056.0074.0176.006.0056.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x2）画出复合序网，求故障点正序、负序、零序电流：)(51.02303100)125.019.0176.0(1I I I 021kA j j a a a =⨯⨯++===3）故障点的次暂态短路电流：)(53.151.03I 3I 1kA a fa =⨯== 4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(24.027.051.0)(27.018.0056.0125.051.02010kA I kA I T T =-==+⨯=5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(72.024.033)(81.027.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==2、电力系统如图所示，变压器T 2低压侧开路。

在输电线中间发生两相接地短路时，计算：（1）故障点的次暂态短路电流；（2）变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流。

解：1）画出正序、负序、零序网，求正序、负序、零序等值电抗：08.0)09.0087.0//()09.006.0(16.003.0056.0074.015.003.006.006.0021=++==++==++=∑∑∑x x x ；2）画出复合序网，求故障点正序、零序电流：)(36.024.016.025.1)(I I )(25.12303100)08.0//16.015.0(1I 022101kA x x x kA j j a a a =⨯=+==⨯⨯+=∑∑∑ 3）故障点的次暂态短路电流：)(687.4)08.0(0.160.080.16-125.13I )(x x -13I I 2120202kA x x a fc fb =+⨯⨯⨯=+==∑∑∑∑4）在零序网中求流过变压器T1，变压器T2的零序电流：)(168.0192.036.0);(192.009.006.008.036.02010kA I kA I T T =-==+⨯= 5）求流过变压器T1，变压器T2中性线中的次暂态短路电流)(504.0168.033);(576.0192.033202101kA I I kA I I T N T T N T =⨯===⨯==3、在如图所示的电力系统中，各元件参数如下：如图所示电路，在f 点发生A 相单相接地短路时，流过短路点的电流为3KA 。

第三部分不对称短路部分判断题1、在三相电路中，对于任意一组不对称的三相相量，可以分解为三组三相对称的相量，称为相序分解。

又称对称分量法。

（√）2、正序分量的相序与正常对称运行下的相序相同，负序分量的相序则与正序相反，零序分量则三相同相位。

（√）3、在对称分量法中，三组三相对称的相量可以合成一组不对称的三相相量，，称为相序合成。

（√）4、电力系统某处发生不对称短路时，除短路点外三相系统的元件参数都是对称的。

（√）5、如果电力系统某处发生不对称短路，三相电路电流和电压的基频分量都将变成不对称的相量。

（√）6、只有当三相电流之和不等于零时才有零序电流分量。

（√）7、如果三相系统是三角形接法，三相电流之和总为零，不可能有零序电流分量。

（√）8、如果三相系统是没有中性线的星形接法，三相电流之和总为零，不可能有零序电流分量。

（√）9、零序电流分量必须以中性线作为通路。

（√）10、三个不对称的线电压分解成对称分量时，其中一定有零序分量。

（×）11、因为三相系统的线电压之和总为零，三个不对称的线电压分解成对称分量时，其中总不会有零序分量。

（√）12、对称分量法时一种叠加的方法，只有当系统线性时才能应用。

（√）13、如果电力系统是非线性系统，仍然可以应用对称分量法进行不对称故障分析。

（×）14、在三相参数对称的线性电路中，各序对称分量具有独立性。

不对称，则不独立。

（√）15、元件三相参数对称时,元件两端某一相序的电压降与通过该元件的同一序电流的比值称为序阻抗（√）16、在一个三相对称的元件中，如果流过三相正序电流，则在元件上的三相电压降也是正序的。

（√）17、在一个三相对称的元件中，如果流过三相负序电流，则在元件上的三相电压降也是负序的。

（√）18、在一个三相对称的元件中，如果流过三相零序电流，则在元件上的三相电压降也是零序的。

（√）19、因为电力系统发生了不对称短路，发电机的三相电动势也将变为不对称。

电力系统不对称短路分析计算试题库一、单项选择题（下面每个小题的多个选项中，只有一个是正确的，请你在答题区填入正确答案的序号，每小题2.5分，共50分）1、分析不对称短路的方法是（）。

A、对称分量法；B、叠加原理；C、运算曲线法；D、节点电压法。

2、短路电流中一定存在零序分量的短路类型是（）。

A、接地短路；B、相间短路；C、不对称短路；D、三相短路。

3、关于不对称短路，下述说法中错误的是（）。

A、对称分量法仅适用于线性电力系统；B、任何不对称短路情况下，短路电流中都存在负序分量；C、相间短路情况下，短路电流中不存在零序分量；D、同短路电流中的非周期分量一样，不对称短路时短路电流中的负序分量和零序分量都将逐渐衰减到零。

4、关于电力元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗阻抗，下述说法中错误的是（）。

A、静止元件的正序阻抗等于负序阻抗；B、旋转元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗严格讲各不相同；C、静止元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗都不相同；D、电抗器正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗相等。

5、关于电力变压器的励磁电抗，下述说法中错误的是（）。

A、不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何，其正序励磁电抗和负序励磁电抗都可以视为无限大；B、不管电力变压器的类型和绕组接线方式如何，其零序励磁电抗都可以视为无限大；C、对于三相组式变压器，其正序励磁电抗、负序励磁电抗和零序励磁电抗都可以视为无限大；D、当三相变压器包含有三角形接线绕组时，不管变压器的类型如何，其零序励磁电抗都可以视为无限大。

6、关于架空输电线路的零序阻抗，下述说法中错误的是（）。

A、输电线路的零序阻抗大于正序阻抗；B、双回输电线路的零序阻抗大于单回输电线路的零序阻抗；C、有架空地线的输电线路，其零序阻抗小于无架空地线的同类型架空线路的零序阻抗；D、架空地线的导电性能越好，输电线路的零序阻抗越大。

7、对于下述电力系统的零序等值电路，正确的是（）。

A、B 、C 、D 、8、利用对称分量法分析不对称短路时，基本相的选择原则是（ ）。