1.問題：如何理解電網中的短路概念及出現的各類故障？回答：所謂短路是指電力系統在運行中，相與相之間或相與地（或中性線）之間發生非正常連接時而流過非常大的電流。其電流值遠大于額定電流，并取決于短路點距電源的電氣距離。短路就是不同電位的導電部分之間的低阻性短接，相當于電源未經過負載而直接由導線接通成閉合回路。通常這是一種嚴重而應該盡可能避免電路的故障，會導致電路因電流過大而燒毀并發生火災。值得注意的是，除中性點外，相與相或相與地之間都是絕緣的。圖2電力系統短路的分類電力系統短路可以分為三相短路、單相接地短路、兩相短路和兩相接地短路等。三相短路的三相回路依舊是對稱的，故稱為對稱短路。其他的幾種短路的三相回路均不對稱，故稱為不對稱短路。根據電力系統運行經驗表明，單相短路占大多數，上述短路均是指在同一地點短路，實際上也可能在不同地點同時發生短路，例如兩相在不同地點接地短路。圖3故障的分類電網中的故障可以分成兩大類：簡單故障和復雜故障。復雜故障一般是指由兩種或者兩種以上的簡單故障組合而成，簡單故障又分為對稱故障和不對稱故障；而不對稱故障又可以分為短路故障（橫向故障）和斷路故障（縱向故障）。在電力系統運行過程中，時常發生故障，其中大多數是短路故障。2.問題：產生短路的原因有哪些？回答:產生短路的原因有很多，主要有如下幾個方面:（1） 元件損壞。例如絕緣材料的自然老化，設計、安裝及維護不良所帶來的設備缺陷發展成短路。（2） 氣象條件惡化。例如雷電造成的閃絡放電或者避雷針動作，架空線路由于大風或者導線覆冰引起電桿倒塌等。（3） 違規操作。例如運行人員帶負荷拉刀閘。（4） 其他原因。例如挖溝損傷電纜。3.問題：短路可能造成的危害有哪些？回答：短路電流所產生的電動力能形成很大的破壞力，如果導體和它的支架不夠堅固，可能遭到難以修復的破壞，短路時由于很大的短路電流流經網絡阻抗，必將使網絡產生很大的電壓損失。另外，短路類型如果是金屬性短路，短路點電壓為零，短路點以上各處的電壓也要相應降低很多，一旦電壓低于額定電壓太多的時候就會使供電受到嚴重影響或者被迫中斷，若在發電廠附近發生短路，還可能使全電力系統運行解列，引起嚴重后果。接地短路時，接地相出現的短路電流為不平衡電流，該電流所產生的磁通將對臨近平行的通訊線路感應出附加電勢，從而干擾通訊，嚴重時將危及通訊設備和人身安全。為了限制發生短路時所造成的危害和故障范圍擴大，需要在供電系統中加裝保護，以便故障發生時，能自動快速地切除故障部分，以保障電力系統安全正常運行，這就需要我們準確地計算短路電流的大小。4.問題：什么是對稱分量法？如何將不對稱分量分解成三相對稱分量？回答：實際電力系統中的短路故障大多數是不對稱的，為了保證電力系統和它的各種電氣設備的安全運行，必須進行各種不對稱故障的分析與計算。在電力系統中突然發生不對稱短路時，必然會引起基頻分量電流的變化，并產生直流的自有分量（電感電流的特點）。除此之外，不對稱短路還會產生一系列的諧波。要準確地分析不對稱短路的過程是相當復雜的，現只介紹分析基頻分量的方法。人們在長期的實踐中發現，在三相電路中，任意一組不對稱的三相向量（電壓或電流），可以分解為三組三相對稱的向量分量。在線性電路中，可以用疊加原理對這三組對稱分量按照三相電路去解，然后將其結果疊加起來，就是不對稱三相電路的解答，這個方法就叫做對稱分量法。三相系統中任意一組不對稱三相量，都可以分解為三組對稱的三序分量，即正序分量、負序分量和零序分量。

對稱三相量.正序分量負序分量零序分量圖4不對稱三相量的分解（1） 正序分量。三相的正序分量大小相等，彼此相位相差120度，與系統正常對稱運行對稱運行方式下的相序相同，達到最大值。在電機內部產生正轉磁場，這就是正序分量。（2） 負序分量。三相的負序分量大小相等，彼此相位相差120度，與系統正常對稱運行對稱運行方式下的相序相反，達到最大值。在電機內部產生反轉磁場，這就是負序分量。（3） 零序分量。三相的零序分量大小相等，彼此相位相同，三相的零序分量同時達到最大值，在電機內部產生漏磁，其合成磁場為零，這就是零序分量。電力系統的正常運行一般是對稱的，它的三相電路參數相同，各相的電流、電壓對稱，也就是說只有正序分量存在。當電力系統的某一點發生不對稱故障時，三相電路的對稱條件受到破壞，三相對稱電路就成為不對稱的了。此時，可用對稱分量法，將實際故障系統變為三個互相獨立的序分量系統，而每個序分量系統本身又是三相對稱的，從而就可以進行電路計算了。5.問題：簡單不對稱故障分析的步驟是什么？回答：電力系統發生不對稱故障時，無論是單相接地短路，還是兩相短路、兩相短路接地，只要短路點的電壓、電流出現不對稱，都可利用對稱分量法將不對稱的電流電壓分解為三組對稱的序分量。由于每一序系統中三相對稱，則在選好一相為基準向后，每一序只需要計算一相即可，用對稱分量法計算電力系統的不對稱故障，其大概步驟如下：（1） 計算電力系統各個元件的序阻抗；（2） 制定電力系統的各序阻抗；（3） 由各序網絡和故障列出對應方程；（4） 從聯立方程組解出故障點的電流和電壓的各序分量，將相對應的各序分量相加，以求得故障點的各相電流和電壓；（5） 計算各序電流和各序電壓在網絡中的分布和指定節點的各相電壓。在電力系統正常運行時，三相電路的參數相同，只有正序分量。當電力系統發生不對稱故障時，三相電路的條件受到破壞，對稱三相電路變成不對稱電路。但是，除了故障點出現不對稱外，電力系統的其余部分仍舊是對稱的?？梢姡收宵c的不對稱是使原來對稱三相電路變為不對稱的關鍵，因此，在計算不對稱故障時必須抓住這個關鍵，設法在一定條件下，把故障點的不對稱轉化為對稱，此時，可用對稱分量法，將實際的故障系統變成三個互相獨立的序分量系統，而每個序分量系統本身又是三相對稱的，從而就可以用單相電路進行計算了。6.問題：各序網絡是如何制定的？回答：發電機、各類變壓器、電力線路（包括架空線路和電纜線路）的等值電路這里不再贅述。下面就說一下各序網絡的制定：（1）正序網絡的制定。正序網絡是計算對稱電路時所用的等值網絡。除中性接地阻抗，空載線路（不計導納時）及空載變壓器（不及勵磁電流時）外，電力系統各個元件均應包括在正序網絡中，并用正序參數和等值電路表示，網絡中不包括空載變壓器和變壓器中的中性電阻抗。所有同步發電機和調相機，以及等值電源表示的綜合負荷，都是正序網絡的電源。此外，還必須在短路點引入代替故障條件的正序電勢。從故障端口看正序網絡，它是一個有源網絡，可以用戴維南等值電路化簡。（2） 負序網絡的制定。負序網絡通路與正序電流相同，因此組成負序網絡的元件與組成正序網絡的元件相同，只不過所有電源的負序電勢為零，所有元件參數采用負序參數，在短路點引入故障元件的負序電勢。便可得到負序網絡。網絡中從故障端口看負序網絡，它是一個無源網絡，利用戴維南定理可簡化等值電路。（3） 零序網絡的制定零序網絡中不包含電源電勢。在不對稱短路點施加代表故障的零序電勢，查明零序電流通路，凡是零序電流能流通的元件都包括在零序網絡中。零序電流的流通和網絡結構、變壓器的接線方式及中性點的接線方式有關。需要注意的是：？發電機沒有零序電視源，零序電流不能通過。？變壓器角形接線零序電流不能通過，當零序電抗為正無窮時，該支路相當于斷開。？由于中性點經接地能流通零序電流，所以包含在零序網絡中。同樣，從故障端口看零序網絡，它也是一個無源網絡，利用戴維南定理可化簡等值電路。7.問題：如何用復合序網法求解單相短路、兩相短路、兩相短路接地故障？回答：復合序網法可以簡便直觀的根據故障類型確定邊界條件，用對稱分量法求出新的邊界條件（以序分量表示的邊界條件），按新的邊界條件將三個序網連成復合序網，由復合序網求出故障處的各序電壓和電流。（1） 單相接地短路k（1）（假定a相接地短路）邊界條件：Ua=0 Ib=Ic=0新邊界條件：U戶-（U+Un）I=I=I=1/3Iaal'a2 a0， ala2a3根據新邊界條件聯成復合序網由復合序網求分量：I-I-I-F/（ZZZ）———/（工匕木）ala2a3a1￡ 1E+2E+3ZZUa1—Ea1Z-Ia1Z!ZU—-IZ—-IZa2 a22￡ al2￡U—-IZ—-IZa0 a00￡ al0￡（2） 兩相短路、兩相短路接地的求解不再贅述。問題：如何理解正序等效定則？回答：在求解各種不對稱短路的正序分量電流時，可用通式表示:WuE/Zd+Zm）對于不同的短路類型，ZA（n）的值不同，如下表:表1不同短路類型的ZA（n）值I/』金屬性愜路三相期版③；｛第氏Iif= 瓦C兩相短蹈kc：）⑴:=—』瓦+4n知+瓦翹目梅如雋路史何杼=一魚一十/鹽+4+4+3乙兩相鋤援路；件一一氏如時知+珥）在上述三種不對稱短路的分析和計算中，還有一個共同的問題一一基準相的選擇。以上均是以a相為基準相進行分析和計算，如果同一類型的故障不發生在上述的那些假定相別上，那就不一定選a相為基準相。一般在簡單不對稱計算中，大多選擇故障時三相當中的特殊項為基準相。所謂特殊相，是指故障處與另兩相情況不同的那一相。如果故障只涉及一相，則故障相就是特殊相；如果故障涉及到兩相，非故障相才是特殊相。問題：如何計算非故障相處電流電壓？回答：求網絡中非故障處的支路電流。先求出短路點的各序分量電流，再將短路點的各序分量電流按照各序網絡的結構和參數分配到各支路中去，最后將同一支路的各序電流按對稱分量法合成，得到該支路的各相電流。求網絡中非故障點的電壓。先求出短路點各序電壓，再以短路點各序電壓為基礎，逐段加上相應支路各序電壓降，得到各節點各序電壓，然后再將同一節點各序電壓按對稱分量法合成，得到各節點的各相電壓。對稱分量經變壓器后的相位變化。對于接線組別為Y0，d11(Y0/A-11)或Y，d11(Y0/*11)的變壓器，兩側的電流、電壓不僅大小有變化，而且相位上也有變化，變壓器的變比為復變比。問題：基于Matlab的算法是如何實現的？回答：Matlab的基本數據單位是矩陣，它的指令表達式與數學工程中常用的形式十分相似，故用Matlab來解算問題要比用C、Fortran、c++、JAVA等語言簡捷得多。用戶可以直接調用，也可以將自己編寫的應用程序導入到Matlab函數庫中方便自己以后調用。Matlab是一個高度集成的系統，集科學計算、圖像處理、聲音處理于一體，具有極高的編程效率。近年來，Matlab已經從最初的“矩陣實驗室”，滲透到科學與工程計算的多個領域，在自動控制、信號處理、神經網絡、模糊邏輯、小波分析等多個方向，都有著廣泛的應用。根據電力系統的特點，可以建立合理的短路的數學模型，在此基礎上形成了電力系統短路電流實用計算方法