《正序、负序、零序》由会员分享，可在线阅读，更多相关《正序、负序、零序（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对 称现象时，把三相的不对称分量分解成对称分量（正、负序）及同向 的零序分量。只要是三相系统，就能分解出上述三个分量（有点象力 的合成与分解，但很多情况下某个分量的数值为零）。对于理想的电 力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零（这就是 我们常说正常状态下只有正序分量的原因）。当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值 的负序和零序分量度了（有时只有其中的一种），因此通过检测这两 个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病（特别是单相接地 时的零序分量）。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的 方法，先决
2、条件是已知三相的电压或电流（矢量值），当然实际工程 上是直接测各分量的。由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画 图。从已知条件画出系统三相电流（用电流为例，电压亦是一样）的向量 图（为看很清楚，不要画成太极端）。1）求零序分量：把三个向量相加求和。即A相不动，B相的原点 平移到A相的顶端（箭头处），注意B相只是平移，不能转动。同方 法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量 （些时是箭头对箭头），这个向量就是三相向量之和。最后取此向量 幅值的三分一，这就是零序分量的幅值，方向与此向量是一样的.2）求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动， B相逆时针转120度,C
3、相顺时针转120 度,因此得到新的向量图。 按上述方法把此向量图三相相加及取三分一，这就得到正序的A相， 用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就 得出了正序分量。3）求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。 A 相的不动，B相顺时针转120度，C相逆时针转120度，因此得到 新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，如为何 出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特 殊的关系，故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。 但我们不能把
4、谐波与这些分量等同起来。由上所述，之所以要把基波 分解成三个分量，是为了方便对系统的分析和状态的判别，如出现零 序很多情况就是发生单相接地，这些分析都是基于基波的，而正是谐 波叠加在基波上而对测量产生了误差，因此谐波是个外来的干扰量， 其数值并不是我们分析时想要的，就如三次谐波对零序分量的干扰。零序参数（阻抗）与网络结构,特别是和变压器的接线方式及中性点接地方式有关。一般情况下 ,零序参数（阻抗）及零序网络结构与正、 负序网络不一样。对于变压器，零序电抗则与其结构（三个单相变压器组还是三柱变压器）、绕组的连接（或Y）和接地与否等有关。当三相变压器的一侧接成三角形或中性点不接地的星形时,从这一侧
5、来看,变压器的零序电抗总是无穷大的。因为不管另一侧的接法如 何,在这一侧加以零序电压时,总不能把零序电流送入变压器。所以只有当变压器的绕组接成星形 ,并且中性点接地时,从这星形侧来看变压 器,零序电抗才是有限的（虽然有时还是很大的）。 对于输电线路,零序电抗与平行线路的回路数,有无架空地线及地线的导电性能等因素有 关。零序电流在三相线路中是同相的,互感很大,因而零序电抗要比正序电抗大,而且零序电流将通过地及架空地线返回,架空地线对三相导 线起屏蔽作用,使零序磁链减少,即使零序电抗减小。平行架设的两回三相架空输电线路中通过方向相同的零序电流时 ,不仅第一回路的任意两相对第三相的互感产生助磁作用
6、,而且第二 回路的所有三相对第一回路的第三相的互感也产生助磁作用,反过来也一样.这就使这种线路的零序阻抗进一步增大。变压器运行时，一般有对称与不对称运行两类。不对称运行包括事故运行，如单相或两相短路，三相负载不对称，最不对称是单相 负载，配电变压器常有这类负载 ，低压为 yn 接法时，线与中点间单相负载就是不对称负载。三相变压器与单相变压器组成的三相组的不对称三相运行情况与作为磁路的铁心结构、绕组的联结组有关。 不对称运行条件包括瞬间故障 （如单相接地）、瞬间干扰（如三相涌流具有不同的瞬时值）与不对称连续负载，这些不对称运行会引起：（1）三相对称电压产生的瞬时或连续性损耗，包括绕组与铁心中损耗
7、;（2）由于瞬时或连续性的不对称负载电流,尤其通过中点的电流，会使电压的稳定性受到影响，如电压不对称、中点电压偏移，会产生漏 磁及使铁心激磁。为使变压器能适应不对称运行的要求，某些铁心结构与绕组联结组的配合是不能选用的，因此，必须对不对称运行作一些分析。 在研究不对称运行条件时，先假设：三相具有同步和正弦的电压，电流与三相具有等值的恒定阻抗或导纳相关联，用线性方程式求 解，利用对称分量法进行计算。将电压、电流与阻抗电压分解为正序、负序与零序三个分量。正序电压与电流是指逆时钟旋转的三个互差120电气角的对称电压与电流分量，旋转顺序为A、B、C,正常对称负载条件下具有 这个正序分量。正序阻抗是正序
8、电流的阻抗。负序电压与电流是由不对称条件下建立起来的分量，对称运行无此分量，也是逆时钟旋转的三个互差 120电气角的对称电压与电流 分量，但旋转顺序为A、C、B。负序阻抗是负序电流的阻抗。 零序电压与电流是单相的分量，是不对称条件下建立起来的剩余分量。零序分量是同相位同幅值。零序阻抗是零序电流的阻抗。正序分量与负序分量在每一瞬间之和都是零，但零序分量之和不是零，在每一相中的幅值为零序分量的三分之一。 经以上分解后，瞬时值不等于零的不对称量 （相量图不对称的星形、三个相量不形成闭合的三角形接法）就可以计算了。 各个分量在实际变压器中的特点：（1）Y接法（中点绝缘的星形联接，如10kV的高压绕组常
9、采用这一接法）因为没有返回的接地导线或中点引出导线，故系统中二个线电流 之和必须等于零，按对称分量分解时，只含有正序与负序电流分量，而无零序电流分量存在。从系统流向角形联接的绕组电流也有这一特性。（2）YN 接法，中点接地时有流向地的中点电流或通过中点引出导线的电流（如配电系统的四线制），系统的相电流就含有零序分量电流;因 零序电流分量在三个相中同相同幅值，零序电流分量为中点电流的三分之一。四线制配电系统的线与地间有单相负载时就属于这一条件。对高压输变电系统而言，一般不带任何较大的中点负载电流，不对称负载一 般是指线与线间的负载，可分解为含有负序电流分量，而无零序分量。（3）D 接法，三相角形
10、联接绕组的三个线电压之和为零，由于它是闭合的联接，所以不会含有零序电压分量。但在角接绕组内可有零序循 环电流、短路电流的流通，这些电流都是从另一绕组中感应过来的。另一绕组无零序电流分量，角接绕组内也无零序电流分量。有了角 接绕组后，零序电流分量可以互相平衡、去磁，最后零序电流安匝可以平衡，降低零序阻抗值。变压器和电抗器都是静止电器，所以具有正序阻抗等于负序阻抗的特性，正序阻抗就是变压器的阻抗，因此正序阻抗可在出厂试验 时测出，零序阻抗决定于磁路形式、绕组的联接法、绕组相对位置、漏磁的通道。正序阻抗相同的不同变压器可有不同的零序阻抗。如 用优质碳素钢 （沸腾钢）制成的波纹油箱与普通碳素（镇静钢）
11、制成的平板油箱有不同的零序特性。有些情况甚至可有非线性的零序阻抗。 零序阻抗测量为特殊试验。对Yyn联结组而言，在不对称负载时，只有一侧（yn侧）有零序电流分量，所以能在铁心中激磁，当铁心为不同结构时，就有不同的零 序激磁阻抗（并联零序阻抗）：(1) 三相三柱铁心 信息来自:输配电设备网 零序磁通一部分回路是空气，所以磁阻大，相当于并联零序磁阻抗较为小些，约为 60%左右。(2) 三相五柱铁心、三相壳式铁心、单相铁心组成的三相组铁心。零序磁通可在铁心中形成回路，所以磁阻小，并联零序激磁阻抗很大，有时达 10000%，如零序磁通饱和，还会引起电流畸变。零 序磁通感应的零序电压分量会使中点偏移。因
12、此，对Yyn接法而言，不宜采用三相五柱铁心、三相壳式铁心。单相变压器也不能采用Yyn 的三相组联结组。对 YNd 联结组而言，如在不对称运行时，高压与低压绕组内都可含有零序电流分量，两者可达到安匝平衡，所以零序磁通很小，零 序阻抗为串联阻抗，其值约等于90%100%的阻抗电压。铁心结构不影响此零序阻抗值。农村电网的灯动合一线路，常带来三相负荷不平衡，从而使三相 电压也出现不平衡，于是给很多从事生产与加工的三相动力用户和农 电工作人员，带来在不平衡电压下，需要分析电动机的运行特性问题。 而为了分析电动机，包括小水电站发电机的运行特性，就需要把不对 称三相电压分解成为对称的正序电压分量和负序电压分
13、量。用计算方 法求解比较困难，这里用很简单的作图法，对三相不平衡电压进行分 解。图 1 三相电压相量图假定三相电压经测量为UAB=359V;UBC=271.2V； UAC=195.2V。不 平衡程度很大。求解正序电压值与负序电压值的步骤是：第一步：作出ca线段，其长度代表359V,（图中长度比例为1cm 长代表100V），再以a点为圆心以2712cm为半径画圆弧，同样以c 点为圆心以1.952cm为半径画圆弧，两圆弧相交于b点，连ab及bc 线段，得闭合三角形腶bc,见图1。能作出闭合三角形的条件为电路是星形无中性线又不接地，则三 角形一定会封闭的，本文仅介绍三角形闭合情况下的正序和负序分量
14、作图求解法，这在实际工作中应用较多。第二步：以0点为参考点，自0作三直线平行於图1的三个电第三步：求解正序电压作图法，见图 3。从0点开始，追踪至Ea的末端，画出向量a Eb，这向量就是把 已知向量Eb在图上逆时针旋转120求得，这样就决定了a Eb 一点 的位置，从a Eb再画出a 2Ec的向量，向量a 2Ec是把已知向量Ec在图 2 上逆时针旋转 240 求得，作法见图 3 。图 3 正序电压求解图联接0点与a 2Ec点，此线长度即等于A、B、C三相正序电压的 总和，而正序电压即为总和的1/3，在本例中求得正序电压为 266V。第四步：求解负序电压作图法，见图 4。从0点起，追踪至Ea的末
15、端，画出向量a 2Eb,就是把Eb逆时 针旋转240所得到的向量a 2Eb 一点，自此再作向量Ec，就是把Ec 逆时针旋转120所得的向量a Ec 一点，联接0点与a Ec，该直线的 长度等于三个负序电压的总和，而负序电压即为总和的1/3，在本例 中，负序电压求解得98V。图 4 负序电压求解图以上作图方法的原理是根据在无零序电压，三角形闭合情况下，正序电压E1和负序电压E2的解析式为：E1=1/3(Ea+aEb+a2Ec)E2=1/3(Ea+a2Eb+aEc) 由此可见，用简单的作图方法，求解不平衡电压的正序和负序分 量的方法比较方便而且实用。本 文 来 自 : DZ3W.COM 原 文 网 址 ：http:/
