两相接地短路
两相接地短路
第三章电力系统简单不对称故障的分析和计算第一节横向不对称故障的分析计算三、两相接地短路——设bc两相接地，且选a相为基准0,0,0===kc kb ka U U I &&&边界条件为：转换后序分量为有：ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka U U U U I I I I I I I &&&&&&&&&&&31)(0021021021===+−==+=或＋作出复合序网图如图3—14所示。
由复合序网即可求出故障处的各序电流和电压：故障处的各序电压：).(02021021∑∑∑∑+===Z Z Z Z I U U U ka ka ka ka &&&&所以各相的电流为：)()(00202210221c 020********21∑∑∑∑∑∑∑∑++−=++=++−=++==Z Z Z Z I I I I I Z Z Z Z I I I I I I I I I ka ka ka ka k ka ka ka ka kb ka ka ka ka αααααααα&&&&&&&&&&&&&&＋＋＝当Z 1Σ、Z 2Σ、Z 0Σ为纯电抗时，两故障相电流为：++−=++−=∑∑∑∑∑∑∑∑)()(020*********x x x x I I x x x x I I ka k ka kb αααα&&&&c 对其两端取绝对值：120202)1.1()(.13ka k k kb I x x x x I I I &&&&∑∑∑∑+−===c=====++=0333021021kC kb ka ka ka ka ka ka ka U U U U U U U U U &&&&&&&&& 此时流入地中的电流为：330221a 0g ∑∑∑+−==+=Z Z Z I I I I I k ka kc kb &&&&&故障处的各相电压：相量图如下：图3—15两相接地短路时短路处的电压电流相量图U1(b)=0U kb1U kc1kc 2(a)I[例题3—5] 试计算在例题3—1中，如在K点发生两相接地短路时的短路电流。
铁路10kv供电系统两相接地短路故障现象的分1
铁路10kv供电系统两相接地短路故障现象的分析（是个对话）铁路10kv供电系统中性点不接地，是小电流接地系统。
系统中最常见的故障为单相接地故障，由于小电流接地系统的特性，发生单相接地故障时，允许故障运行时间不超过2小时。
但如果系统内另两相发生接地时，将形成两相接地短路故障，产生很大的短路电流，这是不允许的。
两相接地短路故障是小电流接地系统中较为复杂的一种故障类型，文中将结合一次故障案例对小电流接地系统的两相接地短路故障进行分析，总结出发生两相接地短路故障时的各种不同表现，并提出相关措施。
有利于变配电所运行人员及时、准确的判断故障，保证设备安全正常运行。
如图1所示，一10kv铁路配电所，自闭供电系统中性点不接地运行，自闭母线馈出共有两条线路，分别为东自闭、西自闭。
故障表现为：自闭母线PT接地报警，电压表指示B相接地，同时东自闭速断跳闸，备供所备投成功。
将西自闭线路退出运行后，自闭母线PT接地信号消失。
经检查发现西自闭线路B相有一避雷器击穿接地。
对故障原因分析如下：1、西自闭线路B相避雷器击穿造成接地。
系统各电压向量如图2所示，正常情况下，自闭系统三相平衡，当西自闭线路B相避雷器击穿，造成自闭系统B相接地，此时系统中性点产生漂移，接地相即B相对地电压降为0kv，其他两相（A、C）对地电压升高为线电压，即正常相电压的1.73 倍。
2、东自闭线路产生另一点接地，造成自闭系统两相接地短路。
如图3所示，当系统中A相和C相对地电压升高倍后，由于东自闭线路A相或C相存在绝缘薄弱点，在1.73 倍相电压作用下，绝缘最薄弱处被击穿接地，造成西自闭线路B相与东自闭线路A相或C相之间经接地过渡电阻短路。
3、由于电流保护二次回路的固有缺陷，导致东、西自闭仅有一条线路跳闸。
如图4所示，当前铁路10kv配电所电流保护二次回路中电流互感器为两相不完全星形接线。
正常情况下，该线路发生任意相间短路，电流互感器至少能检测到一相短路电流，因此能正常启动电流保护，使故障线路跳闸，从而达到保护线路的目的。
第5章 电力系统三相短路的暂态过程
a b
a b
a0 b0
a b
a0 b0
0 0
cos( 0 cos( 0
t) t 1200 )
c c c0 c c0 0 cos(0 t 1200 )
kim I Pm
k 1 e 0.01/Ta im
kim为冲击系数,实用计算时，短路发生在发电机电 压母线时kim＝1.9；短路发生在发电厂高压母线时 kim＝1.85；在其它地点短路kim＝1.8。
非周期分量有最大可能值时的短路电流波形图
三、短路电流的有效值
•在短路过程中，任意时刻t的短路电流有效值，是 指以时刻t为中心的一个周期内瞬时电流的均方根值，
I m sin( ) i[0]
I Pm sin( ) iP0
iP0 i[0]
二、短路冲击电流
•指短路电流最大可能的瞬时值，用 iim 表示。
其主要作用是校验电气设备的电动力稳定度。
非周期电流有最大初值的条件应为：
(1) (2)
相量差 相量差
IImm
IIPPmm
有最大可能值； 在t＝0时与时间轴平行。
即
It
1 T
t T / 2 t T / 2
it2dt
1 T
t T / 2
2
tT / 2 (ipt iapt ) dt
为了简化计算，通常假定：非周期电流在以时间t为 中心的一个周期内恒定不变，因而它在时间t的有效
值就等于它的瞬时值，即
Iapt iapt
短路电流有效值的确定
对于周期电流，认为它在所计算的周期内是幅值恒
短路接地故障原理
短路接地故障原理在电力系统中，短路和接地故障是常见的故障类型，它们都会导致电流异常，对设备和系统造成损害。
了解短路和接地故障的原理，掌握相应的保护措施和预防措施，对于维护电力系统的稳定运行具有重要意义。
1.短路故障短路是指电力线路中不同电位的两点之间发生短接，导致电流异常增大。
根据原因的不同，短路可以分为很多种类型，如单相短路、两相短路和三相短路。
其中，单相短路是指相线与零线之间的短接，两相短路是指相线之间的短接，而三相短路是指三相电源之间的短接。
短路故障的危害很大，它会瞬间产生巨大的电流，导致设备烧毁、线路起火等严重后果。
同时，短路还会影响整个电力系统的稳定运行，可能导致大面积停电等事故。
2.接地故障接地故障是指电力线路对地绝缘损坏，导致电流泄漏到大地中。
接地故障可以分为单相接地故障和多相接地故障。
单相接地故障是指相线与大地之间的绝缘损坏，多相接地故障是指多相线路与大地之间的绝缘同时损坏。
接地故障会导致电流泄漏到大地中，不仅浪费了能源，还会对设备和线路造成损害。
同时，接地故障还会对人身安全造成威胁，因为接触带电体的人员可能会触电。
3.保护措施针对短路和接地故障，可以采取以下保护措施：(1)熔断器保护：熔断器可以在电流异常时迅速熔断，切断电源，从而保护设备和线路不受损害。
(2)断路器保护：断路器可以在电流异常时自动切断电源，从而保护设备和线路不受损害。
(3)漏电保护器：漏电保护器可以检测线路对地绝缘情况，一旦发现绝缘损坏，可以立即切断电源，从而防止接地故障的发生。
(4)监控系统：对于重要的电力设备和线路，可以安装监控系统，实时监测电流、电压等参数，及时发现异常情况。
4.预防措施预防短路和接地故障的措施包括：(1)定期检查设备和线路的绝缘情况，及时发现和处理绝缘损坏的问题。
(2)安装正确的保护装置，如熔断器、断路器、漏电保护器等。
(3)对新安装的设备和线路进行严格的质量检查，确保其符合电力系统的标准。
两相短路电流计算公式
两相短路电流计算公式供电网络中发生短路时,很大的短路电流会使电器设备过热或受电动力作用而遭到损坏,同时使网络内的电压大大降低,因而破坏了网络内用电设备的正常工作.为了消除或减轻短路的后果,就需要计算短路电流,以正确地选择电器设备、设计继电保护和选用限制短路电流的元件.计算条件1.假设系统有无限大的容量.用户处短路后,系统母线电压能维持不变.即计算阻抗比系统阻抗要大得多.具体规定: 对于3~35KV级电网中短路电流的计算,可以认为110KV及以上的系统的容量为无限大.只要计算35KV及以下网络元件的阻抗.2.在计算高压电器中的短路电流时,只需考虑发电机、变压器、电抗器的电抗,而忽略其电阻;对于架空线和电缆,只有当其电阻大于电抗1/3时才需计入电阻,一般也只计电抗而忽略电阻.3. 短路电流计算公式或计算图表,都以三相短路为计算条件.因为单相短路或二相短路时的短路电流都小于三相短路电流.能够分断三相短路电流的电器,一定能够分断单相短路电流或二相短路电流.三.简化计算法简化算法【1】系统电抗的计算系统电抗，百兆为一。
容量增减，电抗反比。
100除系统容量例:基准容量100MVA。
当系统容量为100MVA时，系统的电抗为XS*=100/100,1 当系统容量为200MVA时，系统的电抗为XS*=100/200,0.5 当系统容量为无穷大时，系统的电抗为XS*=100/?,0系统容量单位:MVA系统容量应由当地供电部门提供。
当不能得到时，可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。
如已知供电部门出线开关为W-VAC 12KV 2000A 额定分断电流为40KA。
则可认为系统容量S=1.73*40*10000V=692MVA, 系统的电抗为XS*=100/692,0.144。
【2】变压器电抗的计算110KV, 10.5除变压器容量;35KV, 7除变压器容量;10KV{6KV}, 4.5除变压器容量。
例:一台35KV 3200KVA变压器的电抗X*=7/3.2=2.1875 一台10KV 1600KVA变压器的电抗X*=4.5/1.6=2.813 变压器容量单位:MVA这里的系数10.5，7，4.5 实际上就是变压器短路电抗的,数。
4.2-单相短路两相接地短路PPT课件
U
kb
=
U
kc
=
0
M
a c
b U·ka
U·kb
U·kc
I·ka
I·M b I·kb
I·N b I·M c I·N I·kc
a b
cc
N
22
（一） 金属性短路 120下边界条件方程
以a相为基准相，
IkaIka1Ika2Ika0 或Ika1＝ － （ Ika2Ika0）
3Zg
I·ka0Biblioteka U·ka0U·ka1 N1
U·Kka22 N2
K0
N0
(a)
(b)
短路点a相经过渡阻抗 Z g 短路
（a）系统接线图；（b）复合序网图
20
短路点等效变换
K (1) a
E·a1∑
Z1∑ K1 Z g K1'
b c
Zg Zg Zg
I·ka
I·kb I·kc
Z2∑
U·ka1 K2 Z g
.
.
U ka 0 I ka 0 Z 0
“2”
“0”
E·a1Σ Z 1Σ
K1
I·k a 1 U·k a 1
N1
Z 2Σ
K2
I·k a 2 U·k a 2
N2
Z 0Σ
K0
I·Ka0 U·ka0
N0
8
相分量计算
相电流
.
I
ka
.
I ka1
.
I ka2
.
I ka0
.
3 I ka1
. I kb 0
一、两相短路——
K
(2 bc
)
（二）经过渡阻抗短路
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析
电力系统接地短路故障种类及接地保护方式直观分析电力系统按接地方式分类，有中性点接地系统和中性点不接地系统。
其中，两种接地系统按接地故障的方式分类，又有单相接地、两相接地、三相接地3种短路故障。
单相接地是最常见的线路故障，两相接地、三相接地出现几率小，但有明显的相间短路特征。
★中性点接地系统1.单相接地故障2.两相接地故障3.三相接地故障★中性点不接地系统1.单相接地故障2.单相接地故障3.三相接地故障☆单相接地故障特点：1.一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为同一相别。
3.零序电流相位与故障相电流同向，零序电压与故障相电压反向。
4.故障相电压超前故障相电流约80度左右（短路阻抗角，又叫线路阻抗角）；零序电流超前零序电压约110度左右。
☆两相短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.两个故障相电流基本反向。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右。
☆两相接地短路故障特点：1.两相电流增大，两相电压降低；出现零序电流、零序电压。
2.电流增大、电压降低为相同两个相别。
3.零序电流向量为位于故障两相电流间。
4.故障相间电压超前故障相间电流约80度左右；零序电流超前零序电压约110度左右。
☆三相短路故障特点：1.三相电流增大，三相电压降低；没有零序电流、零序电压。
2.故障相电压超前故障相电流约80度左右；故障相间电压超前故障相间电流同样约80度左右。
★电力系统工作接地（接地保护）变压器或发电机中性点通过接地装置与大地连接，称为工作接地。
工作接地分为直接接地与非直接接地（包括不接地或经消弧线圈接地）两类，工作接地的接地电阻不超过4?为合格。
☆电网中性点运行方式：大接地电流系统（110kV及以上）1.直接接地，又称为有效接地2.经低电阻接地大接地电流系统（35kV及以下）1.不接地，又称为中性点绝缘2.经消弧线圈接地3.经高阻接地煤矿电网中性点接地方式1.井下3300、1140、660V系统采用中性点不接地方式2.6、10kV主要采用中性点经消弧线圈接地方式3.35kV采用中性点不接地方式4.110kV采用中性点直接接地方式举例：中性点经消弧线圈接地和中性点直接接地★接地保护系统的型式文字代号☆第一个字母表示电力系统的对地关系：T--直接接地I--所有带电部分与地绝缘，或一点经阻抗接地。
两相接地短路电流的计算
两相接地短路电流的计算两相接地短路电流是指发生两相之间短路，接地故障后的电流大小。
接地故障是电力系统中最常见的故障之一，可能会导致严重的破坏和安全隐患。
因此，计算两相接地短路电流的准确性对于电力系统的设计和保护至关重要。
本文将详细介绍两相接地短路电流的计算方法。
首先，我们需要了解两相接地短路电流的基本概念和公式。
在电力系统中，短路电流指电路中的电流值，当故障发生时，沿着电源供应的路径经过故障点到达接地点的电流。
短路电流通常使用对称分量法计算，其公式如下：I_s=I_0+I_2+I_1其中，I_s是总短路电流，I_0、I_1和I_2分别是零序、一次和二次对称分量电流。
接下来，我们将详细讨论计算两相接地短路电流的各个分量。
1.零序短路电流（I_0）：零序短路电流是指零序分量电流通过故障点到达接地点的电流。
计算零序短路电流需要考虑电源的容性接地电流和电网的阻抗参数。
具体计算方法如下：I_0=3*U_n/(X_0+Z_0)其中，I_0是零序短路电流，U_n是电压等级的基准值，X_0是电源的表观电抗，Z_0是电网的表观阻抗。
2.一次对称分量短路电流（I_1）：一次对称分量短路电流是指沿着相序顺序通过故障点到达接地点的电流。
计算一次对称分量短路电流需要考虑电源和电网的阻抗参数。
具体计算方法如下：I_1=3*U_n/(X_1+Z_1)其中，I_1是一次对称分量短路电流，U_n是电压等级的基准值，X_1是电源的一次电抗，Z_1是电网的一次阻抗。
3.二次对称分量短路电流（I_2）：二次对称分量短路电流是指沿着相序相差120度的次顺序通过故障点到达接地点的电流。
计算二次对称分量短路电流需要考虑电源和电网的阻抗参数。
具体计算方法如下：I_2=3*U_n/(X_2+Z_2)其中，I_2是二次对称分量短路电流，U_n是电压等级的基准值，X_2是电源的二次电抗，Z_2是电网的二次阻抗。
以上为计算两相接地短路电流的基本公式和方法。
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第三章电力系统简单不对称故障的分析和计算
第一节横向不对称故障的分析计
算
三、两相接地短路——设bc两相接地，且选a相为基准
0,0,0===kc kb ka U U I &&&边界条件为：转换后序分量为有：
ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka ka U U U U I I I I I I I &&&&&&&&&&&3
1)(0021021021===+−==+=或＋作出复合序网图如图3—14所示。
由复合序网即可求出故障处的各序电流和电压：
故障处的各序电压：
).(02021021∑
∑∑∑+===Z Z Z Z I U U U ka ka ka ka &&&&所以各相的电流为：
)()(00202
210221c 020********
21∑∑∑∑∑∑∑∑++−=++=++−=++==Z Z Z Z I I I I I Z Z Z Z I I I I I I I I I ka ka ka ka k ka ka ka ka kb ka ka ka ka αααααααα&&&&&&&&&&&&&&＋＋＝
当Z 1Σ、Z 2Σ、Z 0Σ为纯电抗时，两故障相电流为：
++−=++−=∑∑∑∑∑∑∑∑)()(020*********x x x x I I x x x x I I ka k ka kb αααα&&&&c 对其两端取绝对值：
1
20202)1.1()(.13ka k k kb I x x x x I I I &&&&∑∑∑
∑+−===c
=====++=0333021021kC kb ka ka ka ka ka ka ka U U U U U U U U U &&&&&&&&& 此时流入地中的电流为：
330221a 0
g ∑
∑∑+−==+=Z Z Z I I I I I k ka kc kb &&&&&故障处的各相电压：
相量图如下：
图3—15两相接地短路时短路处的电压电流相量图
U
1(b)=0U kb1U kc1kc 2(a)
I
[例题3—5] 试计算在例题3—1中，如在K点发生两相接地短路时的短路电流。
解：从上题中知
K 点发生bc 两相接地短路时，以A 相为基准相，其复合序网如图3—13所示，则有：
76.224.025.024.025.024.0010
0202111
j j j j j j jX jX jX jX jX E I a ka −=+×+∠=++=∑∑∑
∑∑∑&&35.124.025.024.076.20201
2j j j j j jX jX jX I I ka ka =+×=+−=∑∑∑&&41.124.025.025.076.202210j j j j j jX jX jX I I ka ka =+×=+−=∑∑∑&&
七、关于基准相的选择
一般在简单不对称故障的计算中，大都选故障时当中的特殊相作为基准相。
特殊相:从是否直接发生故障的角度来讲，即是指故障处与另两相情况不同的那一相。
选特殊相为基准相进行计算时，不论故障发生在哪些相别上，对同一类型故障，均可使得以序分量表示的边界条件不变，因而对应的复合序网的形式是一样的，而且复合序网最简单。