简单不对称故障的分析计算
简单不对称故障的分析计算
第一节 概述
在电力系统的故障中，仅一处发生不对称短路或断线的故障，称为简单不对称故障。它通常分为两类：一类叫横向不对称故障，其中包括两相短路、单相接地短路以及两相接地短路三种类型。这种故障发生在系统中某一点的各相之间或相与地之间，是处于网络三相支路的横向，故称为横向不对称故障。另一类是发生在网络三相支路的纵向，叫纵向不对称故障，它包括一相断线和两相断线两种基本类型。?
第二节 横向不对称故障的分析
以图1所示的系统接线为例进行讨论。为了使分析简单明白，假定
短路是纯金属性的（即短路点弧光电阻及接地电阻均为零）。
电流的正方向规定由电源指向短路点。Ika、Ikb、Ikc
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为两侧系统流向短路点的总电流；IMa、IMb、IMc及INa、
....INb、INc分别为系统M和N侧的支路电流；电压的正方向
则规定由故障点的每相对地，如图中Uka、Ukb、Ukc的所示。
图2给出了与之相对应的三序等值网络图。Ea1?(Uk..(0).....)为从正序网络
故障口看进去的戴维南等值电势，其值等于故障发生前故障点的a相电压。?
由图2可写出三序的基本方程：
Uka2=?Ika2Z2?
Uka0=?Ika0Z0? 式1
....Uka1=Ea1??Ika1Z1?=U....(0)k?Ika1Z1?
.下面我们将讨论两相短路、单相接地短路以及两相接地短路时故障点的各序电压、电流及其特点。
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一、两相短路
如图3所示的系统接线，假定在K点发生bc两相短路。在这种情况下以相量表示的边界条件方程如下：
Ika=0；Ikb= -Ikc；Ukb= Ukc 式2 ?
序网的基本方程（式1）和边界条件方程（式2）共有6个独立方程，其中有6个未知数，联立求解，即可获得其解答。（推导过程省略）
如图4所示，两相短路时由于不存在零序分量，所以复
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合序网只包括正序和负序网络。（正序和负序网络并联）?
从以上的分析计算可知，两相短路有以下几个基本特点： （1）、短路电流及电压中不存在零序分量。
（2）、两故障相中的短路电流的绝对值总是相等的，而方向相反，数值上为正序电流的
3倍。
（3）、当在远离发电机的地方发生两相短路时，两相短路的
3故障相电流为同一点发生三相短路时的短路电流的2倍，
因此可以通过对网络进行三相短路计算来求两相短路的电流。
（4）、在两相短路时正序电流，在数值上与在短路点上加一个附加阻抗Z(2)?=Z2?构成一个增广的正序网络而发生三相
短路时的电流相等。
（5）、短路处两故障相电压总是大小相等，数值上为非故障向电压的一半，两故障相电压相位上总是同相，但与非故障相电压方向相反。 二、单相接地短路
单相接地短路时的系统接线如图5所示，假定在K点发
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生a相接地短路。短路处以相量表示的边界条件方程如式3：
Uka=0；Ikb= Ikc=0； 式3
转换为对称分量关系，即：
......Ika0=Ika1=Ika2
Uka=Uka1+Uka2+Uka0=0或Uka1=-（Uka2+Uka0） 根据故障处的边界条件：三个序电流相等，三个序电压之和等于零，可将三个序网络串联组合成一个复合网络图，如图6所示。
序网的基本方程（式1）和边界条件方程（式3）共有6个独立方程，
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