统的影响和危害最大。无穷大系统发生三相短路示意图如图19所示。三相短路时,三相仍然对称,三相的短路回路完全相同,短路电流相等,相位互差120o因此只计算一相即可。根据电路计算原理,采用有名值计算三相短路电流周期分量如下:
I
3k
EsX
3
式中
I
3k
三相短路电流周期分量有效值;
(11)
Es等值电源线电动势,实际计算时可采用平均额定电压;
X短路回路总电抗,通常计算时不考虑回路的电阻。
例11某电力系统如图110所示,在母线B和母线C分别发生三相短路,试求短路点的短路电流周期分量。(等值电源电抗为Xs022,线路单位电抗为x1038km,变压器T1、T2的额定容量为1000kVA、短路电压为Uk45)
f解:(1)母线B三相短路。
XABx1LAB038519Xk1XsXAB02219212
I3k1
UA3Xk1
105kV286kA3212
(2)母线C三相短路。计算时需要将等值电源电抗和线路电抗折算到04kV侧,
并计算变压器电抗(详细论述请参考电力系统故障分析计算的有关书籍)。
Xs
X
s
UU
CA
2
022042105
32104
XAB
X
AB
UU
CA
2
19
04
2
105
276103
XT1
XT2
Uk
U
2C
100SNT
450421001000
72103
Xk2XsXABXT1XT2
32104276103721032668103
I3k2
UC3Xk2
04kV
3457kA
3668103
三、不对称短路
电力系统不对称短路包括两相短路、两相接地短路和单相接地短路。
(一)序分量的概念当电力系统发生不对称短路时,三相不再对称,三相的电流和电压数值也不再相等。如果将此不对称的电流或电压进行分解,可以分解出正序分量、负序分量,对于接地短路还有零序分量,分别用下标1、2和0表示。以电流为例,各序分量电流相量图如图111所示,对于工频50Hz,正序电流三相对称,即大小相
f等,相位互差120o;负序电流三相对称,即大小相等,相位互差120o;但相序与正序电流相反;零序电流三相大小相等,相位相同。三相短路电流为
IkAIA1IA2I0IkBIB1IB2I0IkCIC1IC2I0
(12)
可得零序电流为
用瞬时值表示为
I0
13
IkA
IkB
IkC
i0
t
13
ikAt
ikBt
ikCt
显然,电力系统正常运行时仅有正序分量。
(二)短路电流
1、两相短路
无穷大系统供电发生BC两相短路示意图如图112所示。电力系统发生两相
短路,经故障相和短路点构成短路回路,由故障相电源的线电动抛产生短路电流,
流过故障线路,非故障线路没有短路电流,因此出现三相不对称。不在计负荷电
流的情况下,三相的短路电流分别为
IkAIA1r