不同故障【序电流、短路电流】比较

小编前言

在《继电保护【技术面试】常见问题》有两个题目：

1. 什么情况下单相接地故障电流大于三相短路电流？

2. 什么情况下两相接地故障的零序电流大于单相接地故障的零序电流？

问题1关注短路电流大小比较，问题2关注序电流大小比较，本文进行详细分析。

1

故障点序网图

故障点的等效序网如下：

1. 单相接地，等效序网为正负零序串联。
   

2. 两相接地，等效序网为正负零序并联。

3. 两相短路，等效序网为正负序并联。

4. 三相短路，等效序网仅包含正序网络。

根据上述序网图，可以得出不同故障的正负零序电流表达式。

 单相接地

I1 = I2 = I0 = E1/(Z1 + Z2 + Z0)

 两相接地

I1 + I2 + I0 = 0

I1 = E1/(Z1 + Z2//Z0)

I2/I0 = Z0/Z2

 两相短路

I0 = 0

I1 + I2 = 0

I1 = E1/(Z1 + Z2)

三相短路

I2 = 0

I0 = 0

I1 = E1/Z1

假定Z1 = Z2，仅分析Z0对序电流和短路电流的影响，并以Z0与Z1的比值作为横坐标，绘制不同故障类型的比较曲线。

2

正序电流比较

1. 三相短路 > 两相接地 > 两相短路 > 单相接地。

2. 两相短路正序电流是三相短路正序电流的一半。

3. 三相短路和两相短路的正序电流与零序阻抗Z0无关。

4. 随着Z0/Z1增大，单相接地正序电流逐渐减小（渐进于0）。

5. 随着Z0/Z1增大，两相接地正序电流逐渐减小（渐进于两相短路正序电流）。

3

负序电流比较

1. 两相短路负序电流最大，并与零序阻抗Z0无关。
   

2. 随着Z0/Z1变大，单相接地负序电流减小（渐进于0），两相接地负序电流增大（渐进于两相短路负序电流）。

3. 当 Z0 = Z1 时，单相接地负序电流 = 两相接地负序电流。

4. 当 Z0 < z1="" 时，单相接地负序电流=""> 两相接地负序电流。

5. 当 Z0 > Z1 时，单相接地负序电流 <>

4

零序电流比较

1. 随着Z0/Z1变大，单相接地与两相接地零序电流均逐渐减小。
   

2. 当 Z0 = Z1 时，单相接地零序电流 = 两相接地零序电流。

3. 当 Z0 < z1="" 时，单相接地零序电流=""><>

4. 当 Z0 > Z1 时，单相接地零序电流 > 两相接地零序电流。

5

短路电流比较

根据序电流计算短路电流，以三相短路电流IA(3)为基准，令Z0/Z1 = k0，有如下公式（过程略）：

1. 单相接地，A相电流 IA/IA(3) = 3/(2 + k0)；

2. 两相接地，B相电流 IB/IA(3) = 1.732i*(α - k0)/(1 + 2k0 )；

3. 两相短路，B相电流 IB/IA(3) = -1.732/2*i。

（注：α为120°单位向量，i为虚部，1.732表示根号3）

以三相短路电流为基准，短路电流大小与Z0/Z1比值有关，如下图所示：

1. Z0 = Z1时，四种故障的短路电流大小相等；

2. Z0 > Z1时，单相接地 <>

3. Z0 < z1时，接地故障=""> 三相短路；

4. 两相接地 > 两相短路；

5. 三相短路 > 两相短路。

6

进一步的思索

• Z0 = Z1时，四种故障的短路电流大小相等，如何解释？

• Z0 = Z1，对于三相系统意味着什么？

思仿小编