电力系统不对称短路故障分析与计算

摘要

    电力系统的不断发展和安全稳定运行给国民经济和社会发展带来了巨大的动力和效益。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，其中大多数是短路故障。短路是电力系统的严重故障。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。电力系统运行经验表明，单相短路占大多数，两相短路较少，三相短路的机会最少。

作为电力系统三大计算之一，电力系统的故障计算主要计算电力系统的故障所引起的电磁暂态过程，即电参量（电压、电流）和磁参量（磁链）的变化情况，分析故障发生的原因及其产生的后果，从而为防止故障的发生和尽可能减少故障产生的损害提出有效措施。电力系统的故障属暂态范畴，大部分电磁量将随时间变化，描述其特性的是微分方程，这给分析计算带来一定困难。在分析过程中通常尽量避免对微分方程直接求解，而是采用一定的工具（如拉普拉斯变换）和假设使问题得以简化，即把“微分方程代数化，暂态分析稳态化”。在分析不对称故障时，各相之间电磁量的耦合使问题的分析更为复杂，此时常用的分析方法是尽量避开对不对称故障直接求解，而是采用一定的工具（如对称分量变换）将不对称问题转化为对称问题的迭加进行处理，即把“不对称问题对称化”。这就是电力系统故障计算方法的特点。

电力系统发生不对称短路后，由于短路点对地故障支路的不对称，使得整个网络电流电压三相不对称：。本论文解决不对称短路故障的问题核心是对称分量法。根据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，然后将其结果叠加起来。

具体应该先计算出各原件的序参数，同时画出等值电路，然后制定出各序网络。再根据不同的故障类型，确定出以相分量表示的边界条件，进而列出以序分量表示的边界条件，并按着边界条件将三个序网联合成复合网，最后由复合网求出故障处各序电流和电压，并合成三相电流电压。

关键词　电力系统；不对称短路故障；对称分量法； 

目录

摘要 I

第1章 电力系统短路故障的基本知识 2

1.1短路故障的概述 2

1.1.1短路发生的原因 2

1.1.2短路产生的危害 2

1.1.3计算短路电流的目的 3

1.2标幺制 4

1.2.1标幺制概念 4

1.2.2电力系统各元件电抗标幺值的计算 5

1.3短路次暂态电流标幺值和短路次暂态电流 6

第2章 对称分量法在不对称短路计算中的应用 8

2.1 不对称三相量的分解 8

2.2 对称分量法在不对称短路计算中的应用 10

第3章 简单不对称短路的分析与计算（解析法） 12

3.1单相（a相）接地短路 12

3.2两相（b相，c相）短路 14

3.3两相（b相，c相）短路 接地 16

3.4正序等效定则 17

第4章 电力系统不对称短路计算实例 19

4.1 不对称故障分析与计算实例一 19

4.2 不对称故障分析与计算实例二 23

结束语 29

参考文献 30

致谢 31