电力系统中的两相短路故障及其解析

2023-07-02 理论教育版权反馈

【摘要】：解联立方程式和可解得故障相短路电流为由上述可见，当X1=X2时，两项短路电流是三相短路电流的倍，见表3-1。所以，一般讲，电力系统两相短路电流小于三相短路电流。对于两相短路故障，即相间故障，对于接地和不接地的相间故障这两种情况，两故障相上的断路器多半同时开断。

图3-14表示O′点发生两相（B、C相）短路故障，该点三相对地电压及流出该点的相电流（短路电流）具有下列边界条件：

图3-14 两相短路故障

将它们转换为用对称分量表示，先转换电流如下：

即为

说明两相短路故障点没有零序电流，因为故障点不与地相连，零序电流没有通路。

由式（3-12）中电压关系可得

即

式（3-13）和（3-14）即为两短路相的三个边界条件：

根据边界条件式（3-15），两相短路时的正序网络和负序网络在故障点并联，零序网络断开，两项短路时没有零序分量。

解联立方程式（3-10）和（3-15）可解得

故障相短路电流为

由上述可见，当X₁=X₂时，两项短路电流是三相短路电流的倍，见表3-1。所以，一般讲，电力系统两相短路电流小于三相短路电流。

当X₁=X₂，则有

即非故障相电压等于故障前电压。故障相电压幅值降低一半。

图3-15给出B、C相短路时，故障点各序电流、电压相量以及合成而得的各相的量，图中设X₁=X₂。对于两相短路故障，即相间故障，对于接地和不接地的相间故障这两种情况，两故障相上的断路器多半同时开断。在两个故障相的每一相上，工频恢复电压为，也即

图3-15 两相短路故障处相量图

a）电流相量图 b）电压相量图

由上述分析可知，两相短路故障时，故障相的短路电流和断口间的工频恢复电压均小于三相短路开断时的电流和电压，所以两相短路故障开断容易些。