不對稱短路

不對稱短路（unsymmetrical short-circuit）簡單來説，短路類型裏的單相接地短路、兩相接地短路、兩相相間短路等屬於不對稱短路。三相短路屬於對稱短路。但對於三相短路發生於非同一點的短路也屬於不對稱短路。就實際發生的概率來看，電力系統的短路90%為不對稱短路，這90%裏面90%又是單相接地短路。故電力系統短路故障一般是指單相短路故障 ^[1]  。

求解瞬態問題，必須知道發生瞬態時的初始條件。對於三相運行時的瞬態問題，可用瞬態初始瞬間各個繞組內的電流不能躍變這一原則來確定各相電流的初值。對於不對稱短路問題，由於短路前、後閉合電路的數目發生變化，必須利用瞬態初始瞬間各閉合電路內磁鏈不能躍變這一原則，來確定各相電流的初值。

隨着感應電機單機和機羣容量的日益增大，電機的瞬態過程對電網和電動機本身的衝擊越來越嚴重；例如電動機端點突然短路時定子電流和電磁轉矩的衝擊，電動機重新投人時的瞬態等等。這些問題已引起製造廠和電力系統的注意。

對於感應電動機的瞬態問題，以往國內外的工作主要集中於電動機的起動、重新投人和三相突然短路等對稱運行時的瞬態，對於不對稱短路的瞬態，與同步電機相比較，感應電機不對稱短路的特點是：

(1)轉子中沒有外加的直流勵磁電流，所以短路電流的穩態分量為0；

(2)轉子為隱極，轉子繞組為三相(或多相)對稱；

(3)由於軸上可能帶有機械負載，所以短路過程中轉子的轉速不斷在變化 ^[2]  。

輸電線路故障時產生的暫態行波包含了豐富的故障信息，如極性、行波幅值、故障時間、故障位置、過渡電阻等。上述故障信息是輸電線路故障診斷的主要依據。

由於故障暫態行波在線路上傳播時發生非線性衰減，其故障暫態信息沒有被充分利用，通常採用極性和故障時間對故障區間和位置進行診斷。

若能充分挖掘故障暫態波形的關鍵暫態數據，實現暫態故障情景可視，則可對故障原因進行更加準確的判斷，使後續的輸電線路改造和防禦工作更加有針對性。

國內外學者的研究主要集中在故障點暫態波形特徵參數的獲取方面：在利用微分環測量數據的基礎上，採用數值逆變換、時域卷積、樣條插值等數值處理方法，實現了對雷電流上升時間、幅值等故障信息的求取；利用保護安裝處高速採集獲得的暫態電壓信號，研究了恢復繞擊雷電流的算法，有效獲取了雷電流陡度、幅值、極性等故障信息。還有學者從系統故障後繼電保護、開關動作順序的角度，對整個故障過程進行重演：文獻[7]利用變長度染色體遺傳算法求解故障診斷模型，實現了對保護裝置、斷路器動作事件的重現。然而，對於故障角、過渡電阻等暫態信息的獲取，尚未有明確的方法，這些暫態故障信息可以為輸電線路的故障原因辨識提供重要數據支撐。

分佈式故障檢測與診斷技術得到了較大的發展，通過安裝在輸電線路上的故障暫態電流採集裝置已經可以精確實現對故障暫態電流的獲取，進一步根據故障電流行波到達各個檢測點的時間實現對故障點的精確定位。上述研究為故障暫態電流的分析提供了基礎。

為充分挖掘故障暫態波形的價值，借鑑地勘學中探地雷達的思想建立輸電線路分佈參數的反演模型，通過在輸電線路上安裝多組故障電流檢測裝置，就近測量故障電流行波。根據不同檢測點的故障電流行波及其傳播模型建立故障點暫態行波的反演模型，以實現對故障點行波的準確獲取。進一步針對不同故障類型，構造基於故障點模量電流幅值、故障角及故障電阻的重演模型，實現對故障時關鍵參數的求取，從而為輸電線路故障診斷提供數據支撐 ^[3]  。