繼電保護-短路電流的計算

1、一、電力系統(tǒng)的運行方式一、電力系統(tǒng)的運行方式二、三相短路故障的計算二、三相短路故障的計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算四、簡單不對稱故障的分析四、簡單不對稱故障的分析三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算1 1、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用2 2、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗3 3、變壓器的零序等值電路及其參數(shù)、變壓器的零序等值電路及其參數(shù) 4 4、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定2.2.1對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用三相短路三相

2、短路對稱故障對稱故障單相接地短路單相接地短路兩相短路兩相短路兩相短路接地兩相短路接地單相斷線單相斷線兩相斷線兩相斷線 不對稱故障不對稱故障分解為正序、負序和零序三組對稱的三相系統(tǒng)分解為正序、負序和零序三組對稱的三相系統(tǒng) 對稱分量法對稱分量法三組對稱的相量合成得三個不對稱相量寫成數(shù)學表達式為：aa1a2a0bb1b2b0cc1c2c0FFFFFFFFFFFF三相量的對稱分量三相量的對稱分量(a)(a)正序分量正序分量 (b)(b)負序分量負序分量 (c)(c)零序分量零序分量(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(1)(2)(0)aaaabaaabbbcaa

3、acccIIIIIa IaIIIIIIaIa IIIII正序分量的相序與正正序分量的相序與正常對稱運行下的相序常對稱運行下的相序相同；負序分量的相相同；負序分量的相序則與正序相反；序則與正序相反；零序分量則三相同相零序分量則三相同相位，同大小。位，同大小。 旋轉(zhuǎn)算子旋轉(zhuǎn)算子a=ea=ej120j120a a2=2=e ej240j240 1 1 不對稱三相量的分解不對稱三相量的分解在三相電路中，對于任意一組不對稱的三相相量（電流或電在三相電路中，對于任意一組不對稱的三相相量（電流或電壓），可以分解為三組對稱的正序、負序、零序?qū)ΨQ分量。壓），可以分解為三組對稱的正序、負序、零序?qū)ΨQ分量。變換矩陣

4、的逆矩陣三相量的對稱分量三相量的對稱分量(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(1)(2)(0)2(1)(2)(0)(1)(2)(0)aaaabaaabbbcaaacccIIIIIa IaIIIIIIaIa IIIII (1)2(2)2(0)11111aabacaIIIaaIIaaI2(1)2(2)(0)1113111aaabacIaaIIaaIIIu三相電流（電壓）用對稱分量表示三相電流（電壓）用對稱分量表示（選擇（選擇a a相作為基準相）相作為基準相）u對稱分量用三相電流（電壓）表示對稱分量用三相電流（電壓）表示對稱分量的變換矩陣2 2 序阻抗的概念序阻抗的概念(1)(1)(1)(2)(2

5、)(2)(0)(0)(0)aaaaaaUz IUzIUzI三相參數(shù)對稱的線性電路中，三相參數(shù)對稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨立性各序?qū)ΨQ分量具有獨立性。也。也就是說，當電路通以某序?qū)ΨQ就是說，當電路通以某序?qū)ΨQ分量的電流時，只產(chǎn)生同一序分量的電流時，只產(chǎn)生同一序?qū)ΨQ分量的電壓降。反之，當對稱分量的電壓降。反之，當電路施加某序?qū)ΨQ分量的電壓電路施加某序?qū)ΨQ分量的電壓時，電路中也只產(chǎn)生同一序?qū)r，電路中也只產(chǎn)生同一序?qū)ΨQ分量的電流。這樣，稱分量的電流。這樣，可對正可對正序、負序和零序分量分別進行序、負序和零序分量分別進行計算計算。元件的序阻抗元件的序阻抗，是指元件，是指元件三相參數(shù)對稱時，元件

6、兩三相參數(shù)對稱時，元件兩端某一序的電壓降與通過端某一序的電壓降與通過該元件同一序電流的比值，該元件同一序電流的比值，即即(1)(1)(1)(2)(2)(2)(0)(0)(0)/aaaaaazUIzUIzUI z(1),z(2),z(0)z(1),z(2),z(0)分別為分別為元件的正序阻抗，負序元件的正序阻抗，負序阻抗和零序阻抗。阻抗和零序阻抗。簡單電力系統(tǒng)的單相短路簡單電力系統(tǒng)的單相短路 一臺發(fā)電機接于空載輸電線一臺發(fā)電機接于空載輸電線路，發(fā)電機中性點經(jīng)阻抗路，發(fā)電機中性點經(jīng)阻抗z zn接地。在線路某處接地。在線路某處f f點發(fā)生點發(fā)生單相（如單相（如a a相）短路，使故相）短路，使故障點出

7、現(xiàn)了不對稱的情況。障點出現(xiàn)了不對稱的情況。a a相對地阻抗為零（不計電相對地阻抗為零（不計電弧電阻），弧電阻），a a相對地電壓為相對地電壓為零，零，b b、c c兩相的電壓不為零，兩相的電壓不為零，即即0,0,0fafbfcUUU此時，故障點以外的系統(tǒng)此時，故障點以外的系統(tǒng)其余部分的參數(shù)（指阻抗）其余部分的參數(shù)（指阻抗）仍然是對稱的。仍然是對稱的。 3 3 應(yīng)用對稱分量法計算不對稱短路的一般原理應(yīng)用對稱分量法計算不對稱短路的一般原理 abcabc0,0,00,0,0UUUIII 此時，故障點以外的系統(tǒng)其余部分的參數(shù)（指阻抗）仍然是對稱的。單相短路故障單相短路故障+分解正序正序負序負序零序零序

8、對稱分量法的應(yīng)用對稱分量法的應(yīng)用 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò) 零序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò) 負序網(wǎng)絡(luò)負序網(wǎng)絡(luò) (1)(2)(0),fafafaIII短路點電流的正序、短路點電流的正序、負序和零序分量負序和零序分量 (1)(2)(0),fafafaVVV短路點電壓的正序、短路點電壓的正序、負序和零序分量負序和零序分量 正序正序(a)(a)、負序、負序(b)(b)、零序、零序(c)(c)等值網(wǎng)絡(luò)等值網(wǎng)絡(luò) 在一相的零序網(wǎng)絡(luò)中，中性點接地阻在一相的零序網(wǎng)絡(luò)中，中性點接地阻抗必須增大為三倍?？贡仨氃龃鬄槿丁＿@是因為接地阻這是因為接地阻抗抗znzn上的電壓降是由三倍的一相零序上的電壓降是由三倍的一相零序電流產(chǎn)生的，從等值觀點

9、看，也可以電流產(chǎn)生的，從等值觀點看，也可以認為是一相零序電流在三倍中性點接認為是一相零序電流在三倍中性點接地阻抗上產(chǎn)生的電壓降。地阻抗上產(chǎn)生的電壓降。 正、負、零序等值網(wǎng)絡(luò)正、負、零序等值網(wǎng)絡(luò)說明了不對稱說明了不對稱短路時短路點的各序電流和同一序電短路時短路點的各序電流和同一序電壓間的相互關(guān)系，它壓間的相互關(guān)系，它對各種不對稱都對各種不對稱都適用。適用。 EeqEeq為正序網(wǎng)絡(luò)中相對于短路點為正序網(wǎng)絡(luò)中相對于短路點的戴維南等值電勢；的戴維南等值電勢；zff(1)zff(1)， zff(2)zff(2)， zff(0)zff(0)分別為正序，分別為正序，負序和零序網(wǎng)絡(luò)中短路點的輸負序和零序網(wǎng)絡(luò)中

10、短路點的輸入阻抗。入阻抗。在各序網(wǎng)中三相是對稱的，用一相計算。以在各序網(wǎng)中三相是對稱的，用一相計算。以a相為參考，在正序網(wǎng)中，有相為參考，在正序網(wǎng)中，有2aa1a1a1a1G1L1na1()()EIZZIa Ia IZU因為因為正序電流正序電流(1+a+a2=0)不流經(jīng)中性線，不流經(jīng)中性線，Zn在正序網(wǎng)絡(luò)中不起作用，在正序網(wǎng)絡(luò)中不起作用，則上式可寫成則上式可寫成aa1G1L1a1()EIZZU負序電流負序電流也不流經(jīng)中性線，且發(fā)電機的負序電勢為零，負序網(wǎng)絡(luò)的電壓也不流經(jīng)中性線，且發(fā)電機的負序電勢為零，負序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程為方程為a2G2L2a20()IZZU對于對于零序網(wǎng)零序網(wǎng)，在，在zn中將流

11、過三倍的零序電流，計及發(fā)電機的零序電勢中將流過三倍的零序電流，計及發(fā)電機的零序電勢為零，零序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程為為零，零序網(wǎng)絡(luò)的電壓方程為a0a0G0L0na00()3IZZIZUa0G0L0na00(3)IZZZU三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算1 1、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用2 2、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗3 3、變壓器的零序等值電路及其參數(shù)、變壓器的零序等值電路及其參數(shù) 4 4、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定2.2.2同步發(fā)電機、變壓器、輸電線的各序電抗及其等值電路同步發(fā)電

12、機、變壓器、輸電線的各序電抗及其等值電路電力系統(tǒng)的元件電力系統(tǒng)的元件靜止元件靜止元件旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)元件變壓器變壓器輸電線路輸電線路正序阻抗正序阻抗=負序阻抗負序阻抗零序零序發(fā)電機發(fā)電機電動機電動機三相的電磁關(guān)系相同三相的電磁關(guān)系相同正序阻抗正序阻抗負序阻抗負序阻抗零序零序各序電流引起不同的電磁過程各序電流引起不同的電磁過程M1、同步發(fā)電機正、負、零序等值電路正序阻抗： dXqXdXdXqX負序阻抗：機端負序電壓基頻分量與流入定子繞組負序電流基頻分量的比值。 2ddXX零序阻抗：機端零序電壓基頻分量與流入定子繞組零序電流基頻分量的比值。 正序電勢： qEdEqE2qqXX正常對稱運行時 有阻尼繞組

13、無阻尼繞組2ddXX2qqXX2dq1()2XXX0d(0.150.6)XX2dqXX X對汽輪發(fā)電機及有阻尼的水輪發(fā)電機，可采用 ；對于無阻尼繞組的發(fā)電機，可采用 ；如無電機的確切參數(shù)，也可按下表取值：2d1.22XX2d1.45XX近似估計數(shù)據(jù)電機類型X2X0汽輪發(fā)電機0.160.06有阻尼的水輪發(fā)電機0.450.07有阻尼的水輪發(fā)電機0.250.07同步調(diào)相機和大型同步電動機0.240.08注：均為以電機額定值為基準的標幺值2、輸電線的正、負、零序值電路 靜止元件，正、負序阻抗及等值電路完全相同，但一般零序電抗要比正序電抗大。原因：三相零序電流必須通過大地或架空地線作回路，不能互為回路；

14、大地或架空地線電阻使每相等值電阻增大。零序電流在三相線路中同方向，每一相零序電流產(chǎn)生的自感磁通與另外兩相零序電流產(chǎn)生的互感磁通是互相助增的，使的一相的等值電感增大。若平行架設(shè)的兩回三相輸電線中通過方向相同的零序電流時，助磁作用使得零序電抗進一步增大。 對于架空地線來說，零序電流是經(jīng)過大地及架空地線返回，所以架空地線相當于導線旁邊的一個短路線圈，會對三相導線產(chǎn)生去磁作用，使零序磁鏈減少，因而會使零序電抗減小。零序電抗也有變小的因素：總結(jié)：零序阻抗的具體計算較為困難，因此在短路電流近似計算中，輸電線的零序電抗可以用下列單位長度電抗值數(shù)據(jù)計算。I3IIII線路種類線路種類電抗值電抗值/km）x1=x

15、2x0單回架空線路（無地線）單回架空線路（無地線）0.43.5x1單回架空線路（有鋼質(zhì)架空地線）單回架空線路（有鋼質(zhì)架空地線）0.43.0 x1單回架空線路（有導電良好的架空地線）單回架空線路（有導電良好的架空地線）0.42.0 x1雙回架空線路（無地線）雙回架空線路（無地線）0.4（每一回）（每一回）5.5x1雙回架空線路（有鋼質(zhì)架空地線）雙回架空線路（有鋼質(zhì)架空地線）0.4（每一回）（每一回）4.7x1雙回架空線路（有導電良好的架空地線）雙回架空線路（有導電良好的架空地線）0.4（每一回）（每一回）3.0 x1610kV電纜線路電纜線路0.084.6x135kV電纜線路電纜線路0.124.

16、6x1表2-2-1 輸電線的各序單位長度電抗值（1）正序阻抗 在計算起始次暫態(tài)電流和用計算曲線計算短路電流以外的短路計算中，綜合負荷的正序參數(shù)常用恒定阻抗表示，2(cossin)LDLDLDUZjS 為避免復(fù)數(shù)運算，可用等值電抗代表綜合負荷，其值為 ZLD=j1.2 假定短路前綜合負荷處于額定運行狀態(tài)且cos=0.8，則以額定值為基準的標么阻抗為 ZLD=0.8+j0.63、綜合負荷的序阻抗 系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，作用于電動機端的電壓可能含有正、負、零序分量。此時正序電壓低于正常值，使電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩減小，而負序電流又產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，從而使電動機轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差增大。為簡化計算，實用上略去電阻，取

17、s=1,即以轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)的阻抗模值作為電動機的負序電抗，也就是認為異步電動機的負序電抗同次暫態(tài)電抗相等。（2）負序阻抗X2=0.35（3）零序阻抗 異步電動機常接成三角形，或不接地的星形，零序電流不能流通，故 X 0=。（1 1）正序阻抗）正序阻抗（2 2）負序阻抗）負序阻抗（3 3）零序阻抗）零序阻抗在計算起始次暫態(tài)電流和用計在計算起始次暫態(tài)電流和用計算曲線計算短路電流以外的短算曲線計算短路電流以外的短路計算中，綜合負荷的正序參路計算中，綜合負荷的正序參數(shù)常用恒定阻抗表示，數(shù)常用恒定阻抗表示，2(cossin )LDLDLDUzjS假定短路前綜合負荷處于額假定短路前綜合負荷處于額定運行狀態(tài)且

18、定運行狀態(tài)且cos=0.8cos=0.8，則，則以額定值為基準的標么阻抗以額定值為基準的標么阻抗X(2)=0.35X(2)=0.35為避免復(fù)數(shù)運算，可用等值為避免復(fù)數(shù)運算，可用等值電抗代表綜合負荷，其值為電抗代表綜合負荷，其值為 z zLD LD =j1.2=j1.2系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，作用于系統(tǒng)發(fā)生不對稱短路時，作用于電動機端的電壓可能含有正、負、電動機端的電壓可能含有正、負、零序分量。此時正序電壓低于正零序分量。此時正序電壓低于正常值，使電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩減小，常值，使電動機的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩減小，而負序電流又產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，從而負序電流又產(chǎn)生制動轉(zhuǎn)矩，從而使電動機轉(zhuǎn)速下降，轉(zhuǎn)差增大。而使電動機轉(zhuǎn)速

19、下降，轉(zhuǎn)差增大。為簡化計算，實用上略去電阻，為簡化計算，實用上略去電阻，取取s=1,s=1,即以轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)的阻抗即以轉(zhuǎn)子靜止狀態(tài)的阻抗模值作為電動機的負序電抗，也模值作為電動機的負序電抗，也就是認為異步電動機的負序電抗就是認為異步電動機的負序電抗同次暫態(tài)電抗相等同次暫態(tài)電抗相等。z zLDLD=0.8+j0.6=0.8+j0.6異步電動機常接成三角形，或異步電動機常接成三角形，或不接地的星形，零序電流不能不接地的星形，零序電流不能流通，故流通，故X(0)=X(0)=。三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算1 1、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用、對稱分量法在不對稱短路計算中的

20、應(yīng)用2 2、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗3 3、變壓器的零序等值電路及其參數(shù)、變壓器的零序等值電路及其參數(shù) 4 4、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定2.2.31 1、普通變壓器的零序等值電路及其參數(shù)、普通變壓器的零序等值電路及其參數(shù)變壓器的零序等值電路變壓器的零序等值電路(a)(a)雙繞組變壓器；雙繞組變壓器；(b)(b)三繞組變壓器三繞組變壓器l變壓器的正序、負序和零序的等值漏抗相等變壓器的正序、負序和零序的等值漏抗相等（因為漏磁通（因為漏磁通的路徑與所通電流的序別無關(guān)）。的路徑與所通電流的序別無關(guān)）。l變壓器正、負序等值電路及其參數(shù)是完全相同

21、的變壓器正、負序等值電路及其參數(shù)是完全相同的。l變壓器的零序勵磁電抗與變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。變壓器的零序勵磁電抗與變壓器的鐵芯結(jié)構(gòu)密切相關(guān)。零序主磁通的磁路零序主磁通的磁路(a)(a)三個單相的組式；三個單相的組式；(b)(b)三相四柱式；三相四柱式；(c)(c)三相三柱式三相三柱式p對于三個單相組成的三相變壓對于三個單相組成的三相變壓器組和三相四柱式（或五柱式）器組和三相四柱式（或五柱式）變壓器，零序主磁通均能在鐵芯變壓器，零序主磁通均能在鐵芯中形成回路，磁阻很小，因而中形成回路，磁阻很小，因而零零序勵磁電抗的數(shù)值很大。短路計序勵磁電抗的數(shù)值很大。短路計算中可當作算中可當作x xm(0)

22、m(0)=。p對于三相三柱式變壓器，三相對于三相三柱式變壓器，三相零序磁通大小相等、相位相同，零序磁通大小相等、相位相同，被迫經(jīng)過絕緣介質(zhì)和外殼形成回被迫經(jīng)過絕緣介質(zhì)和外殼形成回路，磁阻很大。因此，路，磁阻很大。因此，零序勵磁零序勵磁電抗比正序勵磁電抗小得多，在電抗比正序勵磁電抗小得多，在短路計算中應(yīng)視為有限值，其值短路計算中應(yīng)視為有限值，其值大致是大致是x xm(0)m(0)=0.3=0.31.01.0。2 2、變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接、變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接 變壓器的零序等值電路與外電路的聯(lián)接變壓器的零序等值電路與外電路的聯(lián)接，取決于，取決于零序電流零序電流的流通路徑的流

23、通路徑，因而與變壓器三相，因而與變壓器三相繞組聯(lián)接形式繞組聯(lián)接形式及及中性點是否接中性點是否接地地有關(guān)。不對稱短路時，零序電壓是施加在相線和大地之間的。有關(guān)。不對稱短路時，零序電壓是施加在相線和大地之間的。 （1 1）當外電路向變壓器某側(cè)三相繞組施加零序電壓時，如）當外電路向變壓器某側(cè)三相繞組施加零序電壓時，如果能在該側(cè)繞組產(chǎn)生零序電流，則等值電路中該側(cè)繞組端點果能在該側(cè)繞組產(chǎn)生零序電流，則等值電路中該側(cè)繞組端點與外電路接通；如果不能產(chǎn)生零序電流，則從電路等值的觀與外電路接通；如果不能產(chǎn)生零序電流，則從電路等值的觀點，可以認為變壓器該側(cè)繞組與外電路斷開。根據(jù)這個原則，點，可以認為變壓器該側(cè)繞組

24、與外電路斷開。根據(jù)這個原則，只有中性點接地的星形接法（用只有中性點接地的星形接法（用YNYN表示）繞組才能與外電路表示）繞組才能與外電路接通接通。（2 2）當變壓器繞組具有零序電勢時，如果它能將零序電勢）當變壓器繞組具有零序電勢時，如果它能將零序電勢施加到外電路上去并能提供零序電流的通路，則等值電路中施加到外電路上去并能提供零序電流的通路，則等值電路中該側(cè)繞組端點與外電路接通，否則與外電路斷開。據(jù)此，也該側(cè)繞組端點與外電路接通，否則與外電路斷開。據(jù)此，也只有中性點接地的只有中性點接地的YNYN接法繞組才能與外電路接通接法繞組才能與外電路接通。至于能否。至于能否在外電路產(chǎn)生零序電流，則應(yīng)由外電路

25、中的元件是否提供零在外電路產(chǎn)生零序電流，則應(yīng)由外電路中的元件是否提供零序電流的通路而定。序電流的通路而定。線路上不會有零序分量流通線路上不會有零序分量流通0AI0BI0CI? ? ? ?Y線路上不會有零序分量流通線路上不會有零序分量流通0AI0BI0CI? ? ? ?212201113111aaabacIaaIIaaIII01()3aabcIIII零序電流則零序電流必須以中性線為通路，如圖所示：有零序無零序無零序YN,dYN,d接法變壓器三角形側(cè)的零序環(huán)流接法變壓器三角形側(cè)的零序環(huán)流 (3)(3)在三角形接法的繞組中，繞組的零序電勢雖然不能作用到外電路去，在三角形接法的繞組中，繞組的零序電勢雖

26、然不能作用到外電路去，但能在三相繞組中形成零序環(huán)流。此時，但能在三相繞組中形成零序環(huán)流。此時，零序電勢被零序電流在繞組零序電勢被零序電流在繞組漏抗上的電壓降所平衡，繞組兩端電壓為零漏抗上的電壓降所平衡，繞組兩端電壓為零。這種情況，與變壓器繞。這種情況，與變壓器繞組短接是等效的。因此，組短接是等效的。因此，在等值電路中該側(cè)繞組端點接零序等值中性在等值電路中該側(cè)繞組端點接零序等值中性點（等值中性點與地同電位時則接地）點（等值中性點與地同電位時則接地）。變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接變壓器中性點經(jīng)電抗接地時的零序等值電路變壓器中性點經(jīng)電抗接地時的零序等值電路 3 3

27、、中性點有接地阻抗時變壓器的零序等值電路、中性點有接地阻抗時變壓器的零序等值電路當中性點經(jīng)阻抗接地的當中性點經(jīng)阻抗接地的YNYN接法繞組通過零序電流時，中接法繞組通過零序電流時，中性點接地阻抗上將流過三倍零序電流，并且產(chǎn)生相應(yīng)的性點接地阻抗上將流過三倍零序電流，并且產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降，使中性點與地有不同電位。因此，電壓降，使中性點與地有不同電位。因此，在單相零序在單相零序等值電路中，應(yīng)將中性點阻抗增大為三倍，并同它所接等值電路中，應(yīng)將中性點阻抗增大為三倍，并同它所接入的該側(cè)繞組的漏抗相串聯(lián)入的該側(cè)繞組的漏抗相串聯(lián)。即：即： （1 1）當外電路施加零序電壓，如果能在該側(cè)產(chǎn)生零序電）當外電路施加零序

28、電壓，如果能在該側(cè)產(chǎn)生零序電流，變壓器與外電路接通，否則斷開。流，變壓器與外電路接通，否則斷開。 （2 2）二次零序電勢若能施加到外電路，并能提供零序電流）二次零序電勢若能施加到外電路，并能提供零序電流通路通路, ,變壓器于外電路接通，否則斷開。變壓器于外電路接通，否則斷開。（3 3）通路取決于外電路是否有接地中性點。）通路取決于外電路是否有接地中性點。 （4 4）若三個單相變壓器組成一個三相變壓器，）若三個單相變壓器組成一個三相變壓器， 0mx 若三相四（五）柱式，若三相四（五）柱式， )0(mx三相三柱式，三相三柱式， (0)0.31.0mx正序阻抗： TTTjXRZ負序阻抗等于正序阻抗零

29、序參數(shù)和等值電路有關(guān)：1.雙繞組變壓器2三繞組變壓器x1x2x31x2x3xnZ31x3x三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算1 1、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用、對稱分量法在不對稱短路計算中的應(yīng)用2 2、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗、發(fā)電機、線路和綜合負荷的序阻抗3 3、變壓器的零序等值電路及其參數(shù)、變壓器的零序等值電路及其參數(shù) 4 4、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定、電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)的制定2.2.4原則：原則：在故障點分別施加各序電勢，從故障點開始，在故障點分別施加各序電勢，從故障點開始，逐步查明各序電流流通的情況。凡是某一序電流能流逐步查明各序電流流通的情況。凡是某一序電

30、流能流通的元件，都必須包括在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序通的元件，都必須包括在該序網(wǎng)絡(luò)中，并用相應(yīng)的序參數(shù)和等值電路表示。參數(shù)和等值電路表示。1 1、正序網(wǎng)絡(luò)、正序網(wǎng)絡(luò) 正序網(wǎng)絡(luò)就是通常計算對稱短路時所用的等值網(wǎng)絡(luò)。正序網(wǎng)絡(luò)就是通常計算對稱短路時所用的等值網(wǎng)絡(luò)。除除中性點接地阻抗、空載線路（不計導納）以及空載變壓器中性點接地阻抗、空載線路（不計導納）以及空載變壓器（不計勵磁電流）外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)（不計勵磁電流）外，電力系統(tǒng)各元件均應(yīng)包括在正序網(wǎng)絡(luò)中，并且用相應(yīng)的正序參數(shù)和等值電路表示中，并且用相應(yīng)的正序參數(shù)和等值電路表示。所有同步發(fā)電。所有同步發(fā)電機和調(diào)相機，以及個別必須用等值

31、電源支路表示的綜合負荷，機和調(diào)相機，以及個別必須用等值電源支路表示的綜合負荷，都是正序網(wǎng)絡(luò)中的電源。此外，還須在短路點引入代替故障都是正序網(wǎng)絡(luò)中的電源。此外，還須在短路點引入代替故障條件的不對稱電勢源中的正序分量。條件的不對稱電勢源中的正序分量。3 3、零序網(wǎng)絡(luò)、零序網(wǎng)絡(luò) 在短路點施加代表故障邊界條件的零序電勢時，在短路點施加代表故障邊界條件的零序電勢時，由于三由于三相零序電流大小及相位相同，它們必須經(jīng)過大地才能構(gòu)成通相零序電流大小及相位相同，它們必須經(jīng)過大地才能構(gòu)成通路路，而且電流的流通與變壓器中性點接地情況及變壓器的接，而且電流的流通與變壓器中性點接地情況及變壓器的接法密切有關(guān)。法密切有關(guān)

32、。零序網(wǎng)絡(luò)也是一個無源網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)也是一個無源網(wǎng)絡(luò)。 負序電流能流通的元件與正序電流的相同，但負序電流能流通的元件與正序電流的相同，但所有電源所有電源的負序電勢為零的負序電勢為零。因此，把正序網(wǎng)絡(luò)中各元件的參數(shù)都用負。因此，把正序網(wǎng)絡(luò)中各元件的參數(shù)都用負序參數(shù)代替，并令電源電勢等于零，而在短路點引入代替故序參數(shù)代替，并令電源電勢等于零，而在短路點引入代替故障條件的不對稱電勢源中的負序分量，便得到負序網(wǎng)絡(luò)。障條件的不對稱電勢源中的負序分量，便得到負序網(wǎng)絡(luò)。負負序網(wǎng)絡(luò)是一個無源網(wǎng)絡(luò)序網(wǎng)絡(luò)是一個無源網(wǎng)絡(luò)。2 2、負序網(wǎng)絡(luò)、負序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)：正序網(wǎng)：引例：作出如下系統(tǒng)的序網(wǎng)引例：作出如下系統(tǒng)的序網(wǎng)負序網(wǎng)

33、：負序網(wǎng)：零序網(wǎng)：零序網(wǎng)：引例：作出如下系統(tǒng)的序網(wǎng)a. 正序網(wǎng)絡(luò)例例2-1 某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)例2-1 某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)a. 正序網(wǎng)絡(luò)b. 負序網(wǎng)絡(luò)例2-1 某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)b. 負序網(wǎng)絡(luò)例2-1 某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)c. 零序網(wǎng)絡(luò)例2-1 某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)c. 零序網(wǎng)絡(luò)例2-1 某一電力系統(tǒng)接線圖，做出其各序網(wǎng)絡(luò)作圖規(guī)則總結(jié)：作圖規(guī)則總結(jié)： （1 1）電源只在正序網(wǎng)絡(luò)中，其它網(wǎng)中無有。）電源只在正序網(wǎng)絡(luò)中，其它網(wǎng)中無有。 （2 2）中性點接地阻抗只在零序網(wǎng)絡(luò)中作用）中性點接地

34、阻抗只在零序網(wǎng)絡(luò)中作用, ,數(shù)值為數(shù)值為3 3倍。倍。 （3 3）各序網(wǎng)絡(luò)均從故障點開始作，找出相應(yīng)的回路。）各序網(wǎng)絡(luò)均從故障點開始作，找出相應(yīng)的回路。2. 2. 負序網(wǎng)絡(luò)負序網(wǎng)絡(luò) 把正序網(wǎng)絡(luò)中各元件的把正序網(wǎng)絡(luò)中各元件的參數(shù)都用負序參數(shù)代替，并令電參數(shù)都用負序參數(shù)代替，并令電源電勢等于零即可，化簡后為源電勢等于零即可，化簡后為3. 3. 零序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò) 零序電流流通經(jīng)過的元件才需零序電流流通經(jīng)過的元件才需在零序網(wǎng)絡(luò)中計入其零序電抗（注意變在零序網(wǎng)絡(luò)中計入其零序電抗（注意變壓器中性點的工作方式），零序網(wǎng)絡(luò)化壓器中性點的工作方式），零序網(wǎng)絡(luò)化簡為簡為1. 1. 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò) 計算對稱短路時

35、所用計算對稱短路時所用的等值網(wǎng)絡(luò)的等值網(wǎng)絡(luò) ，化簡后為，化簡后為一、電力系統(tǒng)的運行方式一、電力系統(tǒng)的運行方式二、三相短路故障的計算二、三相短路故障的計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算三、電力系統(tǒng)不對稱故障計算四、簡單不對稱故障的分析四、簡單不對稱故障的分析四、簡單不對稱故障分析四、簡單不對稱故障分析1 1、各種簡單不對稱短路的分析、各種簡單不對稱短路的分析2 2、正序等效定則、正序等效定則3 3、非故障處的電流和電壓的計算、非故障處的電流和電壓的計算4 4、電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位、電壓和電流對稱分量經(jīng)變壓器后的相位變換變換5 5、高、高/ /低壓電網(wǎng)短路電流計算低壓電網(wǎng)短路電流計算6

36、6、非全相斷線的分析計算、非全相斷線的分析計算2.3.1電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算電力系統(tǒng)不對稱短路的分析與計算簡單不對稱短路的分析一、單相（a相）接地短路二、兩相（b相和c相）短路三、兩相（b相和c相）短路接地四、正序等效定則a 1a 11a 2a 22a 0a 0000EIZUIZUIZU1 1 各種簡單不對稱短路的分析各種簡單不對稱短路的分析1.1 單相（單相（a相）接地短路相）接地短路0aU aI0bI0cIabc1.邊界條件為a0Ub0Ic0I用對稱分量表示為a1a2a0a/3IIIIaa1a2a021202120000baaacaaaUUUUIIIIIIII22a1aa22aa

37、 2ba 0c11111110133301111111IIaaaaIIIaaIaaII 變換公式2、單相短路復(fù)合序網(wǎng)a1a2a0a11a120a1a22a1a00a1()IIIUEjXIj XXIUjXIUjXI 應(yīng)用電路公式計算得短路點故障相電流： (1)aa1a2a0a1f3IIIIIIa1120()EIj XXXa1a2a0a1a2a00UUUIIIa1Ua2Ua0UaUbIcIbUaIcUfI= 0= 0= 0= ？= ？2ba1a2a0200a13(2)32Ua UaUUXXjXI2ca1a2a0200a13 (2)32UaUa UUXXjXI 單相接地短路的電壓向量圖 單相接地短路

38、的電流向量圖1.2 兩相短路（兩相短路（b，c相）相）0aIbIcIabcabcbc0,0,IIIUU使用對稱分量變換式：22ba1b22ba2ba0c()0111131()133301 110Ia aIa ajIIaaIaa IIIa1a2b33jIII a00I0aIbIcIabcabcbc0,0,IIIUU使用對稱分量變換式：a1a2UU22ba1a2a0ca1a2a0Ua UaUUUa Ua UU22a1a2()()aa Uaa Ua1a2UUa1a2II a00I1aI1jX2aI2jXE2aU1aUa0a2a1a1a22a22a10IIIUUjXIjXI a112()EIj XX兩

39、相短路的復(fù)合序網(wǎng)求解2ba1a2a0a1cba133Ia IaIIjIIIjI 短路電流為(2)fbca13IIIIa00U短路點各相對地電壓為：aa1a 2a 0a12a12ba1a 2a 0a1acba1a221212UUUUUjXIUa Ua UUUUUUUU 兩相短路時短路處的電流相量圖 兩相短路時短路處的電壓向量圖abc0,0,IIIa1a2II a00Ia1a2UUa00U1.3 兩相（兩相（b，c相）短路接地相）短路接地邊界條件為：abc0,0,0IUU整理后得： 22a1aaa22a2ba0c111111101333011 111 11UUa aa aUUUaaUaaUU a1

40、a2a0UUUaa1a2a00IIII1jX.E1aI1aU2jX2aI2aU0jX0aI0aU三個序網(wǎng)并聯(lián) 復(fù)合序網(wǎng)圖 0a2a1202a0a12020a1a2a0a120XIIXXXIIXXXXUUUjIXX a1120(/)EIj XXX故障點相電流為： 220ba120220ca12033(2)2()33(2)2()XjXXIIXXXjXXIIXXa1a2a0UUUaa1a2a00IIII短路點故障相電流絕對值為： (1,1)20fbca12203 1()XXIIIIXX非故障相電壓為： 20aa1a12033XXUUjIXX 兩相短路接地時故障處的電壓向量圖 兩相短路接地時故障處的電

41、流向量圖2 2 短路電流計算的正序等效定則短路電流計算的正序等效定則正序等效定則正序等效定則：在簡單不對稱短路的情況下，短路點電流的正：在簡單不對稱短路的情況下，短路點電流的正序分量，與在短路點每一相中加入附加電抗序分量，與在短路點每一相中加入附加電抗 而發(fā)生三相而發(fā)生三相短路時的電流相等。短路時的電流相等。式中式中 表示附加電抗，上角標（表示附加電抗，上角標（n）代表短路類型。）代表短路類型。)(nX()()()1nnnfaImI此外，短路電流的絕對值與他的正序分量的絕對值成正比，即此外，短路電流的絕對值與他的正序分量的絕對值成正比，即式中式中 為比例系數(shù)，其值視短路類型而定。為比例系數(shù)，其

42、值視短路類型而定。)(nm2 正序等效定則正序等效定則所有短路類型短路電流的正序分量可以統(tǒng)一寫成所有短路類型短路電流的正序分量可以統(tǒng)一寫成(n)a1(n)1()EIj XX( )nX簡單短路時的 和 ( )nX( )nm短路類型f(n)三相短路f(3)01兩相短路接地f(1,1)兩相短路f(2)單相短路f(1)3( )nX( )nm2020XXXX202203 1()XXXX2X320XX0X2X(n)X1X(n)a1(n)1()EIj XX(n)(n)(n)fa1ImI(n)m(n)a1I(n)fI+*1(1)(1)GTXxx2(2)(2)GTXxx0(0)TXx(3)1111113fEEI

43、XXXX三相短路：三相短路： (1)1112033faEIIXXX單相短路：單相短路： X1和和X2的大小與短路點對電源點的電氣距離的大小與短路點對電源點的電氣距離有關(guān)，有關(guān)，當短路點距離電源較遠時，當短路點距離電源較遠時，X1X2（也就是說發(fā)電機正、負序電抗之間的不相等（也就是說發(fā)電機正、負序電抗之間的不相等程度被消弱了）。程度被消弱了）。當短路點靠近中性點接地的當短路點靠近中性點接地的變壓器時，變壓器時，Xff(0） Mm時，時，dn/dt0 ，拖動系統(tǒng)，拖動系統(tǒng)處于加速狀態(tài)；處于加速狀態(tài)；c) MeMm時，時，dn/dt0，拖動，拖動 系系統(tǒng)處于減速狀態(tài)。統(tǒng)處于減速狀態(tài)。 發(fā)電廠廠用電系

44、統(tǒng)中使用的電動機有發(fā)電廠廠用電系統(tǒng)中使用的電動機有異步電動機異步電動機、同步同步電動機電動機和和直流電動機直流電動機三三 類。類。1. 異步電動機 異步電動機的機械特性是指電動機的電磁轉(zhuǎn)矩Me與轉(zhuǎn)速n之間的關(guān)系，即M*e f (n*) 。異步電動機和機械設(shè)備的機械特性曲線二、廠用電動機的類型及其特點 (1) 異步電動機能夠順利啟動的條件是：異步電動機能夠順利啟動的條件是： 1）異步電動機的啟動，一般采用直接啟動方式。該啟動方式啟動轉(zhuǎn)矩大，啟動電流也大，會引起廠用系統(tǒng)電壓下降和電動機本身發(fā)熱，所以需進行啟動校驗。 2）鼠籠式異步電動機分為單鼠籠式（結(jié)構(gòu)簡單，可靠，啟動電流大），深槽式和雙鼠籠式。

45、后兩種具有啟動轉(zhuǎn)矩大、兩種具有啟動轉(zhuǎn)矩大、啟動電流小等較好的啟動性能啟動電流小等較好的啟動性能。3）繞線式異步電動機調(diào)速性能好，可采用轉(zhuǎn)子電路內(nèi)引入感應(yīng)電動勢實現(xiàn)串級調(diào)速，也可采用在轉(zhuǎn)子電路串接調(diào)節(jié)電阻，借調(diào)節(jié)電阻在一定范圍內(nèi)調(diào)整轉(zhuǎn)速、啟動轉(zhuǎn)矩和啟動電流。缺電啟動電流大。缺電啟動電流大。 n*0時，M*e0M*m0； 在啟動過程中的任一轉(zhuǎn)速下，M*eM*m。(2) 異步電動機的特點： （1）同步電動機有一套勵磁系統(tǒng)，可以工作在“超前”或“滯后”的不同工作狀態(tài)，可調(diào)整廠用電系統(tǒng)的功率因數(shù)； （2）結(jié)構(gòu)復(fù)雜，并需附加一套勵磁系統(tǒng)； （3）對電壓波動不太敏感，運行穩(wěn)定性好。 2）同步電動機 但同步電

46、動機價格較高，且啟動、控制較麻煩。所以，在廠用電系統(tǒng)中，只在大功率低轉(zhuǎn)速的機械設(shè)備上有時采用。 （1）借助調(diào)節(jié)磁場電流，可在大范圍內(nèi)均勻而平滑的調(diào)速； （2）啟動轉(zhuǎn)矩大； （3）不依賴廠用交流電源。 但其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、 成本高、維護量大和工作可靠性較差。所以，直流電動機用于拖動對調(diào)速性能和啟動性能要求較高的廠用機械。3）直流電動機 a) 廠用電動機一般采用交流鼠籠式異步電動機； b) 對于反復(fù)、重載啟動或小范圍內(nèi)調(diào)速的機械，如吊車，抓斗機等可選用線繞式異步電動機或同步電動機； c) 對于要求在很大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速或當廠用交流電源消失后仍要求工作的設(shè)備采用直流電動機。廠用電動機選擇考慮因素廠用電動機選

47、擇考慮因素4.2 4.2 電動機的自啟動校驗基本概念電動機的自啟動校驗基本概念 1. 電動機的自啟動及其分類和要求 當電源突然消失或廠用電壓降低時，一些重要機械的當電源突然消失或廠用電壓降低時，一些重要機械的電動機并不立即斷開，電動機轉(zhuǎn)速就會下降電動機并不立即斷開，電動機轉(zhuǎn)速就會下降(稱為惰行稱為惰行)，甚，甚至停轉(zhuǎn)，若在很短時間至停轉(zhuǎn)，若在很短時間(一般為一般為1s左右左右)內(nèi)，廠用電壓又恢復(fù)內(nèi)，廠用電壓又恢復(fù)或備用電源自動投入，電動機從惰行又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)或備用電源自動投入，電動機從惰行又自動啟動恢復(fù)到穩(wěn)定運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一過程稱為定運轉(zhuǎn)狀態(tài)，這一過程稱為電動機的自啟動電動機的自啟動。 1）

48、電動機的自啟動：2）自啟動分類 失壓自啟動：失壓自啟動：運行中突然出現(xiàn)事故，電廠電壓降低，當事故消除、電壓回復(fù)時形成自啟動；空載自啟動空載自啟動：設(shè)備電源處于空載狀態(tài)時，自動投入失去電源的工作母線時形成的自啟動；帶負荷自啟動：帶負荷自啟動：備用電源已帶一部分負荷，又自動投入失去電源的工作母線段時形成的自啟動。參加自啟動的電動機數(shù)量過多，容量過大時，總的啟動電流將很大，在廠用變中產(chǎn)生較大壓降，使廠用母線電壓明顯降低，自啟動時間拉長，可能發(fā)生電動機轉(zhuǎn)子和繞組過熱甚至燒毀的事故。因而危機廠用系統(tǒng)的穩(wěn)定運行和電動機的安全與壽命。為保證自啟動能夠?qū)崿F(xiàn)，必須驗算廠用母線電壓，或根據(jù)母線電壓的限制條件，計算

49、能進行自啟動的電動機容量。3) 自啟動校驗的原因：自啟動校驗的原因：4) 電動機自啟動校驗的分類電動機自啟動校驗的分類 電壓校驗容量校驗電動機自啟動的廠用母線電壓校驗電動機經(jīng)廠用高壓變壓器和低壓變壓器串聯(lián)自啟動母線電壓校驗 廠用工作電源一般僅考慮廠用工作電源一般僅考慮失壓自啟動失壓自啟動，而廠用備用電源，而廠用備用電源或啟動電源則需要考慮失壓自啟動、空載自啟動及帶負荷自或啟動電源則需要考慮失壓自啟動、空載自啟動及帶負荷自啟動等三種形式。啟動等三種形式。2 2、電動機自啟動過程的分析、電動機自啟動過程的分析（1 1）異步電動機的基本工作原理）異步電動機的基本工作原理異步電動機定子繞組接三相電源時

50、，定異步電動機定子繞組接三相電源時，定子繞組中流過三相對稱電流，從而在子繞組中流過三相對稱電流，從而在氣氣隙中產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場隙中產(chǎn)生基波旋轉(zhuǎn)磁場，其同步轉(zhuǎn)速，其同步轉(zhuǎn)速n1決定于電網(wǎng)頻率決定于電網(wǎng)頻率f1和繞組的極對數(shù)和繞組的極對數(shù)p。這個基波旋轉(zhuǎn)磁場在這個基波旋轉(zhuǎn)磁場在短路的轉(zhuǎn)子繞組短路的轉(zhuǎn)子繞組（若是籠型繞組則其本身就是短路的，（若是籠型繞組則其本身就是短路的，若是繞線式轉(zhuǎn)子則通過電刷短路）中感若是繞線式轉(zhuǎn)子則通過電刷短路）中感應(yīng)電動勢并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的電應(yīng)電動勢并在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生相應(yīng)的電流，該電流與氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場相互作流，該電流與氣隙中的旋轉(zhuǎn)磁場相互作用而用而產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩產(chǎn)生電

51、磁轉(zhuǎn)矩TemTem。1160 fnp轉(zhuǎn)差：轉(zhuǎn)差：11nnsn（2 2）異步電動機的等值電路）異步電動機的等值電路其中，其中，R1, R2分別為定、轉(zhuǎn)子電阻；分別為定、轉(zhuǎn)子電阻；X1,X2分別為定、轉(zhuǎn)分別為定、轉(zhuǎn)子漏電抗；子漏電抗；s為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差；為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)差；Rm,Xm分別為勵磁電阻和勵磁電分別為勵磁電阻和勵磁電抗；抗；U1為機端電壓。為機端電壓。由等效電路由等效電路電磁功率電磁功率(m1(m1為定子相數(shù)為定子相數(shù)) )其中，其中，1 1為同步機械角速度，且為同步機械角速度，且電磁轉(zhuǎn)矩電磁轉(zhuǎn)矩結(jié)結(jié)論論由電磁功率由電磁功率Pem(或電磁轉(zhuǎn)矩或電磁轉(zhuǎn)矩Tem)的表達式可知：的表達式可知： Pem（或（

52、或Tem）正比于電動機端電壓）正比于電動機端電壓U1的平方，當端電壓的平方，當端電壓U1下降時，電磁功率或電磁轉(zhuǎn)矩將急劇下降。下降時，電磁功率或電磁轉(zhuǎn)矩將急劇下降。（3 3）異步電動機轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系）異步電動機轉(zhuǎn)矩與電壓、轉(zhuǎn)速的關(guān)系Me 轉(zhuǎn)軸上輸出的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；轉(zhuǎn)軸上輸出的驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；Mm 恒定負載轉(zhuǎn)矩；恒定負載轉(zhuǎn)矩；Memax 最大驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；最大驅(qū)動轉(zhuǎn)矩；由于由于M Me e* *正比于正比于U U* *2 2, ,故當故當U U* *下降時，下降時， M Me e* *曲線急劇下降。通常電動機在額定電曲線急劇下降。通常電動機在額定電壓（壓（U U* *1 1）下運行時，）下運行時，最大

53、驅(qū)動轉(zhuǎn)矩最大驅(qū)動轉(zhuǎn)矩約為額定轉(zhuǎn)矩的約為額定轉(zhuǎn)矩的2 2倍倍，即，即Memax*2 2。任。任意意U U* *下最大轉(zhuǎn)矩約為下最大轉(zhuǎn)矩約為U U* *2 22 2。當。當U U* *下降下降較多時，例如較多時，例如下降至下降至0.70.7( (下降至下降至7070U UN N) )，則，則最大轉(zhuǎn)矩約為最大轉(zhuǎn)矩約為0.70.72 22 20.9810.981, ,即電動機的整個特性曲線下降至負載即電動機的整個特性曲線下降至負載的特性曲線以下，電動機減速，直至的特性曲線以下，電動機減速，直至轉(zhuǎn)矩的最高點仍不能平衡，因而繼續(xù)轉(zhuǎn)矩的最高點仍不能平衡，因而繼續(xù)減速，最終停轉(zhuǎn)。減速，最終停轉(zhuǎn)。如果如果U U

54、* *下降到某一數(shù)值時，恰好使電動機的最大轉(zhuǎn)矩等下降到某一數(shù)值時，恰好使電動機的最大轉(zhuǎn)矩等于額定負載轉(zhuǎn)矩，則此電壓稱為于額定負載轉(zhuǎn)矩，則此電壓稱為臨界電壓臨界電壓U Ucrcr* *, ,即即*2*max1creUMoror*max1creUM 異步電動機的異步電動機的M Memaxemax* *與型式和種類有關(guān)，與型式和種類有關(guān)，約為約為1.81.82.42.4, ,相應(yīng)地，相應(yīng)地，U Ucrcr* *0.75 0.75 0.640.64，即電壓降低到額定電壓的，即電壓降低到額定電壓的7575 6464，電動機就開始惰行。，電動機就開始惰行。對廠用電動機，規(guī)定電動機正常起動時，廠用母線電壓的

55、對廠用電動機，規(guī)定電動機正常起動時，廠用母線電壓的最低允許值為額定電壓的最低允許值為額定電壓的8080；電動機端電壓最低值為額；電動機端電壓最低值為額定電壓的定電壓的7070。自啟動時雖然電動機的電磁轉(zhuǎn)矩隨電壓的。自啟動時雖然電動機的電磁轉(zhuǎn)矩隨電壓的下降而立即下降，而由于慣性，電動機的轉(zhuǎn)速在短時間內(nèi)下降而立即下降，而由于慣性，電動機的轉(zhuǎn)速在短時間內(nèi)未有很大降低，故自啟動時，廠用母線電壓的最低限值規(guī)未有很大降低，故自啟動時，廠用母線電壓的最低限值規(guī)定得比正常起動時稍低一些。定得比正常起動時稍低一些。（4 4）異步電動機自啟動過程的分析）異步電動機自啟動過程的分析當發(fā)生短路故障時，電動機端電壓當發(fā)

56、生短路故障時，電動機端電壓降低，電動機電磁轉(zhuǎn)矩平方倍下降，降低，電動機電磁轉(zhuǎn)矩平方倍下降，電機轉(zhuǎn)速降低是這時的主要特點電機轉(zhuǎn)速降低是這時的主要特點，電機逐漸降速的過程稱為電機逐漸降速的過程稱為“惰行惰行”。如果電壓不恢復(fù)，電動機將停轉(zhuǎn)；如果電壓不恢復(fù)，電動機將停轉(zhuǎn)；如果電壓恢復(fù)，電動機可能恢復(fù)到如果電壓恢復(fù)，電動機可能恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速，也可能繼續(xù)降速而停轉(zhuǎn)。額定轉(zhuǎn)速，也可能繼續(xù)降速而停轉(zhuǎn)。只要恢復(fù)供電后的電壓還能保持使只要恢復(fù)供電后的電壓還能保持使電動機的電磁轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩水電動機的電磁轉(zhuǎn)矩大于負載轉(zhuǎn)矩水平，電動機就能夠順利的自啟動，平，電動機就能夠順利的自啟動，一直恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速，繼續(xù)正常運一直恢復(fù)到額定轉(zhuǎn)速，繼續(xù)正常運轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)。 為最大轉(zhuǎn)矩M *emax等于額定負載轉(zhuǎn)矩（M*m1）的電壓，又稱為臨界電壓U*cr ，即 異步電動機的M*emax約為1.8 2.4，所以臨界電壓U*cr為0.640.75，即電壓下降到額定值的 64%75%時，電動機就開始惰行。2* max2* max11crecreUMUM3 3、電動機自啟動時廠用母線電壓最低限值、電動機自啟動時廠用母線電壓最低限值名稱類型自啟動電壓為額定電壓的百分比（%）廠用高壓母線高溫高壓電廠6070中壓電廠6065廠用低壓母線由低壓母線單獨供電電動機自啟動60由低