第三章電力系統(tǒng)原件的各序參數(shù)和等值電路

1、 一組不對稱的三相量可以分解成一組不對稱的三相量可以分解成三組不同的對稱三三組不同的對稱三相量相量（正序分量正序分量 負(fù)序分量負(fù)序分量 零序分量零序分量）之和。之和。一、一、 對稱分量對稱分量 (Symmetrical Components).aF.bF.cF.120aaaFFF.120bbbFFF.120cccFFF“1” 正序分量；正序分量；“2” 負(fù)序分量；負(fù)序分量；“0” 零序分量；零序分量；大小相等，相位互差大小相等，相位互差120120，相序與正常運行方式下的相序與正常運行方式下的相序相同相序相同( (順時針）順時針）大小相等，相位互差大小相等，相位互差120120，相序與正常運行

2、方式下的相相序與正常運行方式下的相序相反（逆時針）序相反（逆時針）大小相等，相大小相等，相位相同。位相同。（a）正序分量）正序分量（b）負(fù)序分量）負(fù)序分量（c）零序分量）零序分量.21111,bacaFa FFaF.22222,bacaFaFFa F.000abcFFF1, 0123212321322402120aaajeajeajjpositive sequence componentnegative sequence componentzero sequence component.2102aaaa FaFF.2120aaaaFa FF0212211111aabacaFFFaaFFaaF0

3、12abcFAF.aF.bF.cF.120aaaFFF.120bbbFFF.120cccFFF矩陣形式：矩陣形式：021221111131abcFFFaaFFaaF1012abcFA F.01()3abcaFFFF.211()3abcaFFaFa F.221()3abcaFFa FaF即：即：零序分量：零序分量：.01()3abcaFFFF1、若三相量之和為零，則該不對稱相量組中不包含零序分量。、若三相量之和為零，則該不對稱相量組中不包含零序分量。2、在有中線的星形接法中，流過中線的電流等于一相零序、在有中線的星形接法中，流過中線的電流等于一相零序 電流的電流的3倍：倍：幾點說明：幾點說明：三

4、相系統(tǒng)，線電壓中有沒有零序分量？三相系統(tǒng)，線電壓中有沒有零序分量？三角形接法，線電流中有沒有零序分量？三角形接法，線電流中有沒有零序分量？沒有中線的星形接法，線電流中有沒有零序分量？沒有中線的星形接法，線電流中有沒有零序分量？03NabcIIIII3、三相參數(shù)對稱電路中，某一序的對稱分量電流，只產(chǎn)生同一、三相參數(shù)對稱電路中，某一序的對稱分量電流，只產(chǎn)生同一序分量的電壓降。反之，某一序的對稱分量電壓，也只產(chǎn)生同序分量的電壓降。反之，某一序的對稱分量電壓，也只產(chǎn)生同一序的對稱分量電流。獨立性！一序的對稱分量電流。獨立性！ZmZmZmZsZsZsabcnmZmZmZaasbmcmUI ZI ZI Z

5、bambscmUI ZI ZI ZcambmcsUI ZI ZI ZasmmabmsmbcmmsbUZZZIUZZZIUZZZIabcabcUZI012012AUZAI1012012UA ZAI0011222000000smsmsmUZZIUZZIUZZI反之，三相參數(shù)不同的不對稱電路中，各序?qū)ΨQ分量不具備這反之，三相參數(shù)不同的不對稱電路中，各序?qū)ΨQ分量不具備這種獨立性！種獨立性！二、對稱分量法在不對稱故障計算中的應(yīng)用二、對稱分量法在不對稱故障計算中的應(yīng)用ABCcIaIbINZ)1 (K+ + + +- - - -Z ZN NaEaE2aEZ ZG GZ ZL LZ ZG GZ ZG GZ Z

6、L LZ ZL LaI0bI0cI0aUbUcU（a）（a）000cbaUUU000cbaIII當(dāng)一個三相電路的對稱性遭到當(dāng)一個三相電路的對稱性遭到破壞，網(wǎng)絡(luò)中會出現(xiàn)三相不對破壞，網(wǎng)絡(luò)中會出現(xiàn)三相不對稱的電壓和電流，這時候不能稱的電壓和電流，這時候不能只取一相進(jìn)行計算。能不能找只取一相進(jìn)行計算。能不能找到一種方法，把這種不對稱的到一種方法，把這種不對稱的電路轉(zhuǎn)換成對稱的電路來計算？電路轉(zhuǎn)換成對稱的電路來計算？+ +- -+ +- -+ +- -Z ZN NZ ZG GZ ZG GZ ZG GZ ZL LZ ZL LZ ZL LaEaE2aE+ + + + + + + + + +- - - -

7、- - - - - -2aU1aU0aU12aU2 aUaIbIcI0aU1aU0aU22aU+ +- -+ +- -+ +- -Z ZN NZ ZG GZ ZG GZ ZG GZ ZL LZ ZL LZ ZL LaEaE2aE+ + +- - -+ +- -aIbIcIaUbUcU(b)(b)021aaaaUUUUb120bbbUUUU120ccccUUUUaE+ +- -+ +- -+ +- -Z ZN NZ ZG1G1Z ZG1G1Z ZG1G1Z ZL1L1Z ZL1L1Z ZL1L1aE2aE+ +- -+ + +- - -1aI1bI1cI1aU2aa1aU1aU(d)(d)Z Z

8、N NZ ZG2G2Z ZG2G2Z ZG2G2Z ZL2L2Z ZL2L2Z ZL2L2+ + +- - -+ +- -2aI 2bI 2cI 2aU 2aU 22aU Z ZN NZ ZG0G0Z ZG0G0Z ZG0G0Z ZL0L0Z ZL0L0Z ZL0L0+ + +- - -+ +- -0aI 0bI 0cI 0aU 0bU 0cU 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)零序網(wǎng)絡(luò)1aE+ +- -1aI1aU1GZ1LZ.1111111()()aaabcaGLNEIzzIIIzU1.111.)(aLGaaUzzIE正序網(wǎng)絡(luò)：正序網(wǎng)絡(luò)：aE+ +- -+ +- -+ +- -Z Z

9、N NZ ZG1G1Z ZG1G1Z ZG1G1Z ZL1L1Z ZL1L1Z ZL1L1aE2aE+ +- -+ + +- - -1aI1bI1cI1aU2aa1aU1aU(d)(d)1.11.aaaUzIEZ ZN NZ ZG2G2Z ZG2G2Z ZG2G2Z ZL2L2Z ZL2L2Z ZL2L2+ + +- - -+ +- -2aI 2bI 2cI 2aU 2aU 22aU + +- -2GZ2LZ2aU2aI2.2.2.2.222.)()(aNcbaLGaUzIIIzzI2.222.)(aLGaUzzI負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：負(fù)序網(wǎng)絡(luò)：2.22.aaUzIZ ZN NZ ZG0G0Z ZG0G0

10、Z ZG0G0Z ZL0L0Z ZL0L0Z ZL0L0+ + +- - -+ +- -0aI 0bI 0cI 0aU 0bU 0cU + +- -0aI0aU0GZ0LZNZ30.0.0.0.000.)()(aNcbaLGaUzIIIzzI0.000.)3(aNLGaUzzzI零序網(wǎng)絡(luò)：零序網(wǎng)絡(luò)：0.00.aaUzI222aaI ZU000aaI ZU1111aaaEI ZU表明了各種不對稱故障時故障點出現(xiàn)的各序電流和電壓之間的表明了各種不對稱故障時故障點出現(xiàn)的各序電流和電壓之間的相互關(guān)系；表示了不對稱故障的共性，相互關(guān)系；表示了不對稱故障的共性， 與故障類型無關(guān)。與故障類型無關(guān)。+-1aE

11、1Z1K1N1kaI1kaU2Z2K2N2kaI2kaU0Z0K0N0kaI0kaU （1）計算電力系統(tǒng)各元件的）計算電力系統(tǒng)各元件的各序阻抗各序阻抗； （2）制定電力系統(tǒng)的）制定電力系統(tǒng)的各序網(wǎng)絡(luò)各序網(wǎng)絡(luò)； （3）由各序網(wǎng)絡(luò)和故障條件列出）由各序網(wǎng)絡(luò)和故障條件列出對應(yīng)方程對應(yīng)方程； （4）解出故障點電流和電壓的各序分量，將相應(yīng)）解出故障點電流和電壓的各序分量，將相應(yīng)的各序分量相加，以求得故障點的各相電流和各相的各序分量相加，以求得故障點的各相電流和各相電壓；電壓； （5）計算各序電壓和各序電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布，）計算各序電壓和各序電流在網(wǎng)絡(luò)中的分布，進(jìn)而求出各指定支路的各相電流和指定節(jié)點的各相

12、進(jìn)而求出各指定支路的各相電流和指定節(jié)點的各相電壓。電壓。正序阻抗正序阻抗：指僅有正序電流流過該元件（三相對稱）時，所：指僅有正序電流流過該元件（三相對稱）時，所 產(chǎn)生的正序電壓降與此正序電流之比。產(chǎn)生的正序電壓降與此正序電流之比。負(fù)序阻抗負(fù)序阻抗：指僅有負(fù)序電流流過該元件（三相對稱）時，所：指僅有負(fù)序電流流過該元件（三相對稱）時，所 產(chǎn)生的負(fù)序電壓降與此負(fù)序電流之比。產(chǎn)生的負(fù)序電壓降與此負(fù)序電流之比。222UZI零序阻抗零序阻抗：指僅有零序電流流過該元件（三相對稱）時，所：指僅有零序電流流過該元件（三相對稱）時，所 產(chǎn)生的零序電壓降與此零序電流之比。產(chǎn)生的零序電壓降與此零序電流之比。111UZ

13、I000UZIZmZmZmZsZsZsabcnmZmZmZ對稱三相網(wǎng)絡(luò)：對稱三相網(wǎng)絡(luò)：1()asmZZZ1()bsmZZZ1()csmZZZ222()abcsmZZZZZ000(2)abcsmZZZZZ結(jié)論結(jié)論：對靜止元件（架空輸電線、電纜、變壓器、：對靜止元件（架空輸電線、電纜、變壓器、電抗器等），正序阻抗與負(fù)序阻抗相等，零序阻抗電抗器等），正序阻抗與負(fù)序阻抗相等，零序阻抗與正、負(fù)序阻抗不同。與正、負(fù)序阻抗不同。0011222000000smsmsmUZZIUZZIUZZI 對于旋轉(zhuǎn)元件（發(fā)電機，電動機），各序電流分別通對于旋轉(zhuǎn)元件（發(fā)電機，電動機），各序電流分別通過時，將會引起不同的電磁過

14、程：正序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋過時，將會引起不同的電磁過程：正序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相同的旋轉(zhuǎn)磁場；負(fù)序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相轉(zhuǎn)方向相同的旋轉(zhuǎn)磁場；負(fù)序電流產(chǎn)生與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反的旋轉(zhuǎn)磁場；零序電流產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)。因反的旋轉(zhuǎn)磁場；零序電流產(chǎn)生的磁場與轉(zhuǎn)子位置無關(guān)。因此，旋轉(zhuǎn)元件的正序、負(fù)序、零序阻抗互不相等。此，旋轉(zhuǎn)元件的正序、負(fù)序、零序阻抗互不相等。正序電抗正序電抗：,dqx x,dqx x,dqx x 負(fù)序電抗：負(fù)序電抗：負(fù)序端電壓的基頻分量對流入定子繞負(fù)序端電壓的基頻分量對流入定子繞 組的負(fù)組的負(fù)序電流的基頻分量之比。序電流的基頻分量之比。氣輪發(fā)電機或有阻尼繞組的凸極電機：氣輪發(fā)

15、電機或有阻尼繞組的凸極電機：21.22dxx無阻尼繞組的凸極電機：無阻尼繞組的凸極電機：21.45dxx零序電抗：零序電抗：0(0.15 0.6)dxx實用計算中：實用計算中：異步電動機占系統(tǒng)總負(fù)荷的50以上，可近似地取異步電動機的各序阻抗作為負(fù)荷阻抗。正序阻抗：正序阻抗：1*0.80.6Zj正常運行時：正常運行時：計算穩(wěn)態(tài)短路電流時：計算穩(wěn)態(tài)短路電流時：1*1.2X計算次暫態(tài)電流時：計算次暫態(tài)電流時：*0.8 0.9E1*0.2 0.35X 負(fù)序阻抗：負(fù)序阻抗：2*0.40.2Zj或或2*0.2X零序阻抗：零序阻抗：電動機一般中性點不接地，不考慮其零序阻抗。電動機一般中性點不接地，不考慮其零

16、序阻抗。變壓器的電阻一般較小，故障計算中常忽略不計。變壓器的電阻一般較小，故障計算中常忽略不計。變壓器正序電抗與負(fù)序電抗相等。變壓器正序電抗與負(fù)序電抗相等。變壓器零序電抗與變壓器的結(jié)構(gòu)（單相、三相及鐵心的結(jié)構(gòu)變壓器零序電抗與變壓器的結(jié)構(gòu)（單相、三相及鐵心的結(jié)構(gòu)形式）、連接方式以及中性點是否接地有關(guān)。形式）、連接方式以及中性點是否接地有關(guān)。一、雙繞組變壓器一、雙繞組變壓器當(dāng)零序電壓施加在繞組接成三角形或中性點不接地的星形那當(dāng)零序電壓施加在繞組接成三角形或中性點不接地的星形那一側(cè)時，不管變壓器另一側(cè)繞組如何連接，其各繞組中都沒一側(cè)時，不管變壓器另一側(cè)繞組如何連接，其各繞組中都沒有零序電流通過。有零

17、序電流通過。0 x雙繞組變壓器：雙繞組變壓器：0mmx xxxxx0mxxx漏電抗漏電抗0.5Txxx勵磁電抗。與變壓器勵磁電抗。與變壓器結(jié)構(gòu)有關(guān)。結(jié)構(gòu)有關(guān)。（1）對由）對由三個單相變壓器組成的變壓器組及三相五柱式或三個單相變壓器組成的變壓器組及三相五柱式或殼式變壓器殼式變壓器，因磁導(dǎo)大，零序勵磁電流很小，所以零序勵磁，因磁導(dǎo)大，零序勵磁電流很小，所以零序勵磁電抗可視為接近無窮大：電抗可視為接近無窮大：,:NYd0Txxxx,:NYy0mxxx ,NnYy 且二次測有另外接地中性點時：0Txxxx（2）對）對三相三柱式變壓器三相三柱式變壓器：0.6mx mx 通用電路：圖通用電路：圖3-10（

18、d）歸納：歸納：, :NY d0mmx xxxxx,:NYymxxx10,NnYy 且二次測有另外接地中性點時：需根據(jù)變壓器的零序等值網(wǎng)絡(luò)和外接零序電路統(tǒng)一考慮。需根據(jù)變壓器的零序等值網(wǎng)絡(luò)和外接零序電路統(tǒng)一考慮。架空輸電線、電纜的正序電抗與負(fù)序電抗相等。架空線的零架空輸電線、電纜的正序電抗與負(fù)序電抗相等。架空線的零序電抗與平行線的回路數(shù)以及有無架空地線和地線的導(dǎo)電性序電抗與平行線的回路數(shù)以及有無架空地線和地線的導(dǎo)電性能有關(guān)。電纜的零序電抗與電纜的外包皮的接地情況有關(guān)。能有關(guān)。電纜的零序電抗與電纜的外包皮的接地情況有關(guān)。0X線路種類線路種類電抗值（電抗值（/km)12XX單相架空線路（無地線）單

19、相架空線路（無地線）單回架空線路，有鋼質(zhì)架空地線單回架空線路，有鋼質(zhì)架空地線單回架空線路，導(dǎo)電良好架空地線單回架空線路，導(dǎo)電良好架空地線雙回架空線路（無地線）雙回架空線路（無地線）雙回架空線路，有鋼質(zhì)架空地線雙回架空線路，有鋼質(zhì)架空地線雙回架空線路，導(dǎo)電良好架空地線雙回架空線路，導(dǎo)電良好架空地線610kV電纜線路電纜線路35kV電纜線路電纜線路0.40.40.40.4(每一回）每一回）0.4(每一回）每一回）0.4(每一回）每一回）0.080.123.53.02.05.54.73.03.53.51X1X1X1X1X1X1X1X在制定各序網(wǎng)絡(luò)時，首先了解系統(tǒng)的接線、接地在制定各序網(wǎng)絡(luò)時，首先了解

20、系統(tǒng)的接線、接地中性點的分布狀況以及各元件的各序參數(shù)和等值中性點的分布狀況以及各元件的各序參數(shù)和等值電路；然后再分別各序，由短路點開始，查明序電路；然后再分別各序，由短路點開始，查明序電流在網(wǎng)絡(luò)中的流通情況，以確定各序網(wǎng)絡(luò)的組電流在網(wǎng)絡(luò)中的流通情況，以確定各序網(wǎng)絡(luò)的組成元件及其網(wǎng)絡(luò)的具體連接。成元件及其網(wǎng)絡(luò)的具體連接。序網(wǎng)絡(luò)：序網(wǎng)絡(luò)：由同一序的相應(yīng)的電動勢和阻抗根據(jù)電由同一序的相應(yīng)的電動勢和阻抗根據(jù)電力系統(tǒng)的接線所構(gòu)成的單相等值電路。力系統(tǒng)的接線所構(gòu)成的單相等值電路。 組成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的元件與組成正序網(wǎng)絡(luò)的元件完全組成負(fù)序網(wǎng)絡(luò)的元件與組成正序網(wǎng)絡(luò)的元件完全相同。相同。各元件的阻抗要用負(fù)序參數(shù)表示。

21、發(fā)電機各元件的阻抗要用負(fù)序參數(shù)表示。發(fā)電機及各種旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)序阻抗與正序阻抗不同，其及各種旋轉(zhuǎn)電機的負(fù)序阻抗與正序阻抗不同，其他靜止元件的負(fù)序阻抗等于正序阻抗。他靜止元件的負(fù)序阻抗等于正序阻抗。發(fā)電機的發(fā)電機的負(fù)序電動勢為零。負(fù)序電動勢為零。一、一、 正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)就是通常用以計算對稱三相短路時的網(wǎng)絡(luò)正序網(wǎng)絡(luò)就是通常用以計算對稱三相短路時的網(wǎng)絡(luò), ,但短路點的正序電壓不為零。但短路點的正序電壓不為零。流過正序電流的全部流過正序電流的全部元件的阻抗均用正序阻抗表示。正序電動勢就是發(fā)元件的阻抗均用正序阻抗表示。正序電動勢就是發(fā)電機的電動勢。電機的電動勢。二、二、 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)負(fù)序網(wǎng)絡(luò)（6）平行線路中應(yīng)計及零序互感的影響。）平行線路中應(yīng)計及零序互感的影響。（1） 不包含電源的電動勢。各元件的阻抗以零序參數(shù)表示。不包含電源的電動勢。各元件的阻抗以零序參數(shù)表示。（2） 繪制等值網(wǎng)絡(luò)時