设计低压配电系统时常用的几个简化计算和经验公式

  我们先来看一个很有意思的问题，就是用如何用相对正规的方法来设计和配置低压配电网一级配电设备。这样的解决方法就是旺点电 气的大侠人物电气美眉最喜欢的非对称设计方法。若哪位旺友有必要了解非对称分析方法的细节，则请向电气美眉去推敲和探讨， 同时我也盛邀电气美眉来此大展才能和技术看点

  用方法 1 计算到这里就结束了。我们正真看到这种方法麻烦得很，让人心烦。我们姑且换楼，换楼后再看看简化的计算方法

  Uφ：——电源相电压的正序分量，且有 Uφ＝Uφ，即电源相电压正序分量等于相电压

  用旺点的写法录入公式实在麻烦，我还是用 WORD 的公式录入，然后再屏幕拷贝到本楼。另外，我把相线对地线的阻抗名称改 了，用更为普遍的相保阻抗。我们的角度来看 K1 点的短路参数：

  这里的 I(3)K1 就是三相短路电流，其中 MAX 为最大值，也就是主母线取全长时的值，MIN 为最小值，即主母线长度为零。我们 看到两者相差了 3kA 左右

  这张图我自己也觉得绘制得很漂亮。不过其中的道理更漂亮，这可是电学超级大师们的杰作哦

  从最上面的三个图中，我们正真看到正序分量系统它各个分量按顺时针安排，三相相位差为 120 度；负序分量系统它的各个分量按 逆时针安排，三相相位差也是 120 度；零序分量系统它的各个分量同向。 再看中间的图：我们将正序、负序和零序的三个同名相量首尾相接，最后形成了 Uu、Uv 和 Uw 三个分量。 再看最下面的一张图：我们将这三个分量 Uu、Uv 和 Uw 叠加在一起形成新的相量图。我们正真看到，这新的相量图属于非对称系 统。 现在我们反过来想：对于一个非对称的系统，是否可以通过分解它的正序、负序和零序相量后形成三个对称系统，然后用常规 的分析方法来研究它的性质及相互关系？答案是肯定的，我们只需将此图从下到上来展开即可。这就是正序、负序和零序的分 析方法 令 α=e120º=⊿120º，于是 α2=⊿120ºX⊿120º=⊿240º=⊿-120º

  我们用两种方法来计算此图中的短路参数。第一种方法就是非对称的方法，第二种方法就是简化计算方法。同时，我会指出此 两种方法的区别点，以及它们的计算误差

  注意这里的相量写法，既可以写成指数式，也可以写成幅角式 从这里我们正真看到，将某相量乘以 α 后相当于逆时针旋转了 120 度，所以定义 α 为旋转因子。我们将旋转因子应用在图中，得到：

  也就是说，它的系数行列式的值不等于零，于是方程组就一定存在唯一解。这就是线性代数里的克莱姆法则。我们来求解如下：

  用非对称方法设计低压一级配电系统的方法，其实在过去的帖子中已经讨论过了。但为了本帖的连续性，我再次重复相关的内 容：

  当发生三相短路时：短路后的三相电流虽然增大了，但三相电流的相位差仍然为 120 度，电压幅值之间也维持正常的关系，只 是幅值极大地增加了，时间也有些迟延；对于相间和单相短路，我们得知很难用常规方法来分析，在元器件参数计算方面更是 麻烦和困难。那么是不是真的存在某种办法能够简化计算呢？

  我们由此求出了 U 相或者 L1 相的三个电压分量。同理，也可以求出 V 相或者 L2 相的三个电压分量，以及 W 相或者 L3 相的三 个电压分量。 UU 、UV 、UW 被称为三相不对称系统的电压，UU 、UV 、UW 被称为三相不对称系统的正序分量， U-U 、U-V 、U-W 被称 为三相不对称系统的负序分量，U0U 、U0V 、U0 被称为三相不对称系统的零序分量。 注意到此方法中会不断地使用迭加原理。迭加原理是电路分析所有方法中唯一一个与电路尺寸无关、与频率无关的分析方法。 这一点很重要。例如，我们要对电视天线来应用 KVL 和 KCL，但是它的电路尺寸大于 1/4 波长，所以是大尺寸电路，此时 K CL 和 KVL 失效，但是迭加原理依然成立。 明白了正序、负序和零序的意义。那么如何来计算低压系统的相间短路和单相短路呢？这两种短路都属于非对称系统 电力系统中诸元件在正序电压和电流、负序电压和电流，还有零序电压和电流的作用下呈现出某种确定的阻抗特性，这种阻抗 特性被称为序阻抗。我们先来研究一下低压配电网中各个主要部件的序阻抗

  明白了正序、负序和零序的意义。那么如何来计算低压系统的相间短路和单相短路呢？这两种短路都属于非对称系统。 电力系统中诸元件在正序电压和电流、负序电压和电流，还有零序电压和电流的作用下呈现出某种确定的阻抗特性，这种阻抗 特性被称为序阻抗。我们来看看变压器及线路的序阻抗关系： ①变压器 对于角接变压器，零序电流呈环流流通，然出线端并无零序电流；对于无中性线之星接变压器，其各相绕组及引出线上亦无零 序电流；仅对有中性线之星接变压器，零序电流方能流经其绕组及引出线，且中性线之零序电流三倍于绕组之零序电流。 ②线路 线路的零序电抗比正序及负序电抗要大，且正序、负序及零序电阻也不完全一样。由于此三种电阻之间的差异很小，故予以忽略。 对于三相四线制之系统，其中性线之零序电流是相线 倍，故用单相等效电路计算中性线 倍值 且看正序等效定则的表达式：

  低压配电系统的设计与中压、高压很不一样，因为低压系统的电压低，许多计算也就采取直接了当的方法了，更不可思议的是许多简 化的方法。我们来看看有哪些方法：