导读：短路问题是电力技术方面的基本问题之一，在发电厂、变电站以及整个电力系统的设计和运行工作中，都必须事先进行短路计算，为此计算短路时各种运行参量（电流、电压等）是非常必要的，后三者为不对称短路，电力运行经验指出，因此分析与计算不对称短路具有非常重要意义，二.电力系统短路故障的基本知识2.1短路故障的概述，在电力系统运行过程中，时常发生故障，其中大多数是短路故障，所谓短路：是指电力系统正常运行情况以短路问题是电力技术方面的基本问题之一。在发电厂、变电站以及整个电力系统的设计和运行工作中，都必须事先进行短路计算，以此作为合理选择电气接线、确定限制短路电流措施等的重要依据。为此计算短路时各种运行参量（电流、电压等）是非常必要的。
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。 二.电力系统短路故障的基本知识 2.1短路故障的概述 在电力系统运行过程中，时常发生故障，其中大多数是短路故障。所谓短路：是指电力系统正常运行情况以外的相与相之间或相与地（或中性线）之间的连接。除中性点外，相与相或相与地之间都是绝缘的。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，故称为不对称短路。 其他的几种短路的三相回路均不对称，故称为不对称短路。电力系统运行经念表明，单相短路占大多数，上述短路均是指在同一地点短路，实际上也可能在不同地点同时发生短路，例如两相在不同地点接地短路。 依照短路发生的地点和持续时间不同，它的后果可能使用户的供电情况部分地或全部地发生故障。当在有由多发电厂组成的电力系统发生端来了时，其后果更为严重，由于短路造成电网电压的大幅度下降，可能导致并行运行的发电机失去同步，或者导致电网枢纽点电压崩溃，所有这些可能引起电力系统瓦解而造成大面积的停电事故，这是最危险的后果。 产生短路的原因很多主要有如下几个方面（1）原件损坏，例如绝缘材料的自然老化，设计，安装及维护不良所带来的设备缺陷发展成短路，(2)气象条件恶化，例如雷电造成的闪络放电或避雷针动作，架空线路由于大风或导线覆冰引起电杆倒塌等。(3)违规操作，例如运行人员带负荷拉刀闸(4)其他，例如挖沟损伤电缆。 在电力系统和电气设备的设计和运行中，短路计算是解决一系列技术问题所不可缺少的基本计算，比如在选择发电厂和电力系统的主接线时为啦比较不同方案接图，进行电力系统暂态稳定计算，研究短路对用户的影响。合理配置各种继电保护和自动装置并正确整定其参数都必须进行短路的计算和分析. 三.对称分量法及其在计算中的应用 3.1不对称三相量的分解 人们在长期的实践中发现，在三相电路中，任意一组不对称的三相相量（电压或电流），可以分解为三组三相对称的相量分量，式（2-1）。在线性电路中，可以用叠加原理对这三组对称分量按照三相电路去解，然后将其结果叠加起来。就是不对称三相电路的解答，这个方法就叫做对称分量法。 ???FFFabc设，，为三相系统中任意一组不对称的三相量，可以分解为三组对称的三序分量如下： Fa?Fa?1??Fa?2??Fa?0?Fb?Fb?1??Fb?2??Fb?0??????????
Fc?Fc?1??Fc?2??Fc?0?
???（2.1） 三相序分量如图2-1所示： Ia(1)Ib(1)??Ia(2)??Ic(2)?Ia(0)Ib(0)??
Ic(0)? 正序分量
图2-1 三序分量 正序分量：Fa?(1).Fb?(1).Fc?(1)三相的正序分量大小相等，彼此相位相差120，与系统正常对称运行对称运行方式下的相序相同，达到最大值a?b?c，在电机内部产生正转磁场，这就是正序分量。此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：Fa?(1)?Fb?(1)?Fc?(1)?0.
负序分量：Fa?(2).Fb?(2).Fc?(2)三相的负序分量大小相等，彼此相位相差120，与系统正常对称运行对称运行方式下的相序相反，达到最大值a?c?b，在电机内部产生反转磁场，这就是正序分量。此正序分量为一平衡的三相系统，因此有：Fa?(2)?Fb?(2)?Fc?(2)?0.
零序分量：Fa?(0).Fb?(0).Fc?(0)三相的零序分量大小相等，相位相同，三相的零序分量同时达到最大值，在电机内部产生漏磁，其合成磁场为零，这就是零序分量。
如果以A相为基准相，各序分量有如下关系： 正序分量：
Fb?(1)?a2Fa?(1)
Fc?(1)?a2Fb?(1)?aFa?(1) 负序分量：
Fb?(2)?aFa?(2)
Fc?(2)?aFb?(2)?a2Fa?(2) 零序分量：
Fb?(0)?Fa?(0)
Fc?(0)?Fa?(0) ???j其中：
a?ej120???j；a?e 22221?a?a2?0
a?a2??1；a3?1 于是有：
F??a2F??aF??F?
（2-2） ba(1)a(2)a(0)Fc??aFa?(1)?a2Fa?(2)?Fa?(0)Fa?
?????1?2?Fb???a?Fc??????a??Fa??Fa?(1)?Fa?(2)?Fa?(0)1aa21??Fa?(1)????
1???Fa(2)???1????Fa(0)???
（2-3） 则有：Ib(1)?aIa(1)
Ic(1)?aIa(1)
Ib(2)?aIa(2)
Ic(2)?aIa(2)
Ib(0)?Ic(0)?Ia(0)
其逆关系式为： ?Fa?(1)??1a???1?2F?1aa(2)??3???Fa(0)??11???a2??Fa?????a??Fb??
（2-4） ?Fc??1?????2???2????
这样根据式（2-3）可以把三组三相对称向量合成三个不对称向量，而根据式（2-4）可以把三个不对称向量分解成三组对称量。 四．简单不对称短路的分析与计算 电力系统发生不对称故障时，无论是单相接地短路，还是两相短路，两相短路接地，只是短路点的电压，电流出现不对称，利用对称分量法将不对称的电流电压分解为三组对称的序分量，由于每一序系统中三相对称，则在选好一相为基准后，每一序只需要计算一相即可，用对称分量法计算电力系统的不对称故障。其大概步骤如下： （1）计算电力系统各个 原件的序阻抗； （2）制定电力系统的各序网络； （3）由各序网络和故障列出对应方程； （4）从联立方程组解出故障点电流和电压的各序分量，将相对应的各序分量相加，以求得故障点的各相电流和电压； （5）计算各序电流和各序电压在网络中的分布，进而求得各指定支路的各相电流和指定节点的各相电压。 4.1单相（a相）接地短路 单相接地短路时的系统接线图如图3-1所示，故障处的三相的边界条件：
Ic?0 ??? 图3-1 单相接地短路时的等值接线图
用对称分量表示为： ???Ua1?Ua2?Ua0?0 ???a2Ia1?aIa2?Ia0?0 ?2??aIa1?aIa2?Ia0?0
（3-1） 即有： 1????Ia?I?I?Ia
（3-2） 1a2a03根据单相接地短路时的边界条件（式3-1，式3-2）连接复合网，如图3-2所示。由复合网图可以写出各序分量：
图3-2单相接地短路时的复合序网
E????? Ia1?Ia2?Ia0?Z1?Z2?Z0??????Ua?Ia 1?E1Z1????Ua
2??Ia2Z2???Ua 0??Ia0Z0?
于是可以用对称分量法得到短路点的各相电流电压：
?????Ia?Ia1?Ia2?Ia0?3Ia1 ?Ib?Ic??0 ????Ua?Ua1?Ua2?Ua0?0 ??????2Ub?a2Ua??a2?1?Z0?1?aUa2?Ua0?Ia1??a?a?Z2? ?????2????2
Uc??aUa??a?1?Z0?1?aUa2?Ua0?Ia1??a?a?Z2?????（3-4） 短路点电流，电压的相量图如图3-3所示。这里按纯电感性电路画的，电流滞后电压90，若Z2?Z0?的阻抗角决定，一般小于90。在相量图不是纯电感电路，则电流与电压角度由?中，将每相的序分量相加，得各相电流电压的大小和相位。
图3-3 单相接地时短路处的电流，电压的相量图
4.2 两相（b,c相）短路
两相短路的系统接线如图3-4所示，在k点发生b，c两相短路。短路点的边界条件：
图3-4两相短路等值接线图 ????Ia?0
Ub?Uc??0 用对称分量表示为： ???Ia1?Ia2?Ia0?0 ????2??a2Ia?aI?I??(aI?aI?I1a2a0a1a2a0)
（3-5） ????2??a2Ua1?aUa2?Ua0?aUa1?aUa2?Ua0 于是有： ?????Ia1??Ia2
(3-6) 由式（3-6）可知，故障点不与大地相连，零序电流无通路，因此无零序网络。复合网络是正负序网并联后的网络。如图3-5所示：
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电力系统故障分析
《电力系统故障分析》日中国电力出版社出版的图书，作者是刘万顺。
电力系统故障分析内容简介
本书为普通高等教育“十一五”国家级规划教材。
本书可作为普通高等院校及自动化专业的教材，又可作为其他专业高年级本科生或研究生的教学参考书，还可供从事电力系统继电保护自动化工作的研究人员和工程技术人员参考。
电力系统故障分析图书目录
第二版前言
电力系统故障分析第一章
故障分析的基本知识
第一节 电力系统各主要元件的等值电路
第二节 标幺制
第三节 网络变换及化简
第四节 由无限大功率电源供电的三相短路
电力系统故障分析第二章
同步电机的基本方程和对称故障分析
第一节 同步电机的原始方程
第二节 坐标变换及dqO系统
第三节 派克戈列夫方程
第四节 同步电机的常用标幺制
第五节 运算电抗
第六节 同步电机三相短路暂态过程的分析
第七节 同步电机的暂态及次暂态参数
第八节 由发电机供电的三相短路实用计算
第九节 负荷影响
电力系统故障分析第三章
电力系统元件的各序参数和等值电路
第一节 不对称三相电路中对称分量法的应用
第二节 序阻抗的基本概念
第三节 发电机的等效电路与阻抗
第四节 负荷的等效电路与阻抗
第五节 变压器的等效电路与阻抗
第六节 架空线路的等效电路与阻抗
第七节 电缆的等效电路与阻抗
第八节 架空输电线的相序电容
第九节 电力系统相序网络的构成
电力系统故障分析第四章
简单不对称故障的分析计算
第一节 概述
第二节 横向不对称故障的分析计算
第三节 系统参数变更时不对称短路点各电气量的变化特点
第四节 短路点经过渡阻抗短路时横向不对称故障的分析计算
第五节 纵向不对称故障的分析计算
第六节 在abc系统中计算不对称故障
第七节 不同接地系统复合序网的统一
电力系统故障分析第五章
不对称故障时系统中各电气量值的分布计算
第一节 各序电气量分布计算的基本方法及其分布规律
第二节 单侧电源不对称短路时各相电压沿线路的分布规律
第三节 对称分量经变压器后的相位变换
第四节 短路点有过渡电阻时电流电压的分布及其变化规律
电力系统故障分析第六章
用计算机计算电力系统故障的方法
第一节 概述
第二节 电力系统故障计算用的等值网络及其节点方程
第三节 系统故障时网络电气量的计算
第四节 节点导纳矩阵(y)的形成
第五节 求节点阻抗矩阵的方法
第六节 导纳型节点方程的常用解法
电力系统故障分析第七章
复故障计算
第一节 概述
第二节 双口网络的口参数方程
第三节 应用双口网络理论计算双重复故障
第四节 N重复故障计算
第五节 小电流接地系统中两点异相接地故障计算
电力系统故障分析第八章
超高压远距离输电线的短路暂态过程
第一节 短路暂态过程中各种暂态分量的基本分析
第二节 用运算微积法计算三相短路暂态过程
第三节 用运算微积法计算不对称短路暂态过程
第四节 用状态方程解超高压输电线路短路暂态过程
第五节 超高压输电线路故障时行波暂态过程的数值计算
电力系统故障分析附录
附录A 计算任意时间短路电流周期分量有效值的计算曲线
附录B 迭代计算过程中修正量△u、△v的推导
参考文献[1]
．豆瓣[引用日期]电力系统分析（第2版）(孟祥萍，高嬿)【电子书籍下载 epub txt pdf doc 】
书籍作者：
孟祥萍，高嬿
书籍出版：
高等教育出版社
书籍页数：
书籍ISBN：
书籍人气：
推荐指数：
电力系统分析（第2版）《电力系统分析（第2版）》是教育科学“十五”国家规划课题研究成果之一。　　本书共分四篇，第一篇、第二篇、第三篇为理论部分，主要内容包括：电力系统的基本概念、电力网各元件的参数和等值电路、简单电力系统的潮流计算、电力系统的有功功率平衡与频率调整、电力系统的无功功率平衡与电压调整、电力系统的经济运行、同步发电机的基本方程、电力系统三相短路的暂态过程、电力系统三相短路电流的实用计算、电力系统各元件的序阻抗和等值电路、电力系统简单不对称故障的分析和计算、电力系统稳定性概念、电力系统静态稳定、电力系统暂态稳定。第四篇为电力系统计算的计算机算法，主要内容包括：电力网络的数学模型、电力系统故障的计算机算法、电力系统潮流计算的计算机算法、电力系统稳定的计算机算法等。　　本书可供高等院校应用型本科和高职高专院校电气工程有关专业的学生作为教材使用，也可供电力系统相关专业的工程技术人员参考使用。第一篇 电力系统的稳态分析第1章 电力系统的基本概念1．1 电力系统的组成和特点1．2 电力系统的电压等级和规定1．3 电力系统的接线方式1．4 电力线路的结构小结思考题与习题第2章 电力网各元件的参数和等值电路2．1 输电线路的参数2．2 输电线路的等值电路2．3 变压器的等值电路及参数2．4 标么制小结思考题与习题第3章 简单电力系统的潮流计算3．1 基本概念3．2 开式网络电压和功率分布计算3．3 简单闭式网络的电压和功率分布计算小结思考题与习题第4章 电力系统的有功功率平衡与频率调整4．1 概述4．2 自动调速系统4．3 电力系统的频率特性4．4 电力系统的频率调整4．5 电力系统中有功功率的平衡小结思考题与习题第5章 电力系统的无功功率平衡与电压调整5．1 电压调整的必要性5．2 电力系统的无功功率平衡5．3 电力系统的电压管理5．4 电压调整的措施小结思考题与习题第6章 电力系统的经济运行6．1 电力系统负荷和负荷曲线6．2 电力系统有功功率负荷的经济分配6．3 电力网中的电能损耗6．4 降低电力网电能损耗的措施小结思考题与习题第二篇 电力系统的电磁暂态第7章 同步发电机的基本方程7．1 同步发电机的原始方程7．2 d、q、0坐标系统的发电机基本方程7．3 同步电机的稳态运行小结思考题与习题第8章 电力系统三相短路的暂态过程8．1 短路的基本概念8．2 无限大功率电源供电系统的三相短路分析8．3 无阻尼绕组同步发电机突然三相短路的分析8．4 计及阻尼绕组的同步电机突然三相短路分析8．5 强行励磁对同步电机三相短路的影响小结思考题与习题第9章 电力系统三相短路电流的实用计算9．1 交流分量电流初始值的计算9．2 起始次暂态电流和冲击电流的计算9．3 计算曲线法9．4 转移阻抗及电流分布系数小结思考题与习题第10章 电力系统各元件的序阻抗和等值电路10．1 对称分量法10．2 对称分量法在不对称故障分析中的应用10．3 同步发电机的负序和零序电抗10．4 异步电动机的负序电抗和零序电抗10．5 变压器的零序电抗10．6 架空输电线的零序阻抗10．7 电缆线路的零序阻抗10．8 电力系统的序网络小结思考题与习题第11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11．2 两相短路11．3 两相短路接地11．4 正序等效定则的应用11．5 非故障处电流和电压的计算11．6 非全相运行的分析计算小结思考题与习题第三篇 电力系统的机电暂态第12章 电力系统稳定性概述12．1 概述12．2 同步发电机组的转子运动方程12．3 简单电力系统的功角特性12．4 复杂电力系统的功角特性12．5 同步发电机自动调节励磁系统小结思考题与习题第13章 电力系统静态稳定13．1 简单电力系统的静态稳定13．2 负荷的静态稳定13．3 小干扰法分析电力系统静态稳定13．4 自动调节励磁系统对静态稳定的影响13．5 提高电力系统静态稳定的措施小结思考题与习题第14章 电力系统暂态稳定14．1 电力系统暂态稳定概述14．2 简单电力系统的暂态稳定14．3 复杂电力系统暂态稳定的分析计算14．4 提高电力系统暂态稳定性的措施14．5 电力系统的异步运行小结思考题与习题第四篇 电力系统计算的计算机算法第15章 电力网络的数学模型15．1 电力网络的基本方程式15．2 节点导纳矩阵及其算法15．3 节点阻抗矩阵及其算法小结思考题与习题第16章 电力系统故障的计算机算法16．1 概述16．2 对称故障的计算机算法16．3 简单不对称故障的计算机算法小结思考题与习题第17章 电力系统潮流计算的计算机算法17．1 概述17．2 潮流计算的基本方程17．3 牛顿-拉夫逊法潮流计算17．4 pq分解法潮流计算小结思考题与习题第18章 电力系统稳定的计算机算法18．1 简化模型的暂态稳定计算18．2 简化模型的静态稳定计算小结思考题与习题附录附录1 程序清单1．1 形成节点导纳矩阵1．2 形成节点阻抗矩阵1．3 对称故障的计算1．4 用计算曲线计算对称故障1．5 简单不对称故障的计算1．6 牛顿-拉夫逊法潮流计算1．7 户口分解法潮流计算1．8 分段法确定发电机转子摇摆曲线1．9 小干扰法判断系统的静态稳定附录2 短路电流周期分量计算曲线数字表参考文献电力系统工程基础_百度文库
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