對(duì)稱分量法的基本原理

關(guān)于對(duì)稱分量法的基本原理第1頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理(湯書p258)

1.1三相對(duì)稱系統(tǒng)的概念、表達(dá)，不對(duì)稱問題引入三相對(duì)稱系統(tǒng)的瞬態(tài)表達(dá)式：ABC三相對(duì)稱系統(tǒng)的向量表達(dá)式1：以A相為參考向量三相對(duì)稱系統(tǒng)的向量表達(dá)式2：只有一個(gè)獨(dú)立變量U，用一個(gè)U即可表示整個(gè)對(duì)稱三相系統(tǒng)大小相等、相差120度正序：A－B－C負(fù)序：A－C－B零序：ABC同相沒有相差正序、負(fù)序均是對(duì)稱系統(tǒng)第2頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理(湯書p258)

1.1三相對(duì)稱系統(tǒng)的概念、表達(dá)，不對(duì)稱問題引入則三相對(duì)稱系統(tǒng)的向量表達(dá)式引入復(fù)數(shù)算子a：復(fù)數(shù)算子a的一些特性只有一個(gè)獨(dú)立向量U，用一個(gè)向量U即可表示整個(gè)對(duì)稱三相系統(tǒng)！！?。?！ABC第3頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理(湯書p258)

1.1三相對(duì)稱系統(tǒng)的概念、表達(dá)，不對(duì)稱問題引入不對(duì)稱三相系統(tǒng)的瞬態(tài)表達(dá)式：不對(duì)稱三相系統(tǒng)的向量表達(dá)式：以A相為參考向量有5個(gè)獨(dú)立變量大小不相同相差不是120度但頻率是相同的多種原因引起ABC第4頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理(湯書p258)

1.1三相對(duì)稱系統(tǒng)的概念、表達(dá)，不對(duì)稱問題引入對(duì)稱三相系統(tǒng)的求解，已經(jīng)學(xué)習(xí)和掌握。用一相的等效電路求解不對(duì)稱三相系統(tǒng)的求解，該怎么辦？轉(zhuǎn)換對(duì)稱分量法ABCABC等效電路是由對(duì)稱系統(tǒng)構(gòu)建的第5頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理(湯書p258)

1.2不對(duì)稱與對(duì)稱系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換－－對(duì)稱分量法要求解不對(duì)稱三相系統(tǒng)，就需要將不對(duì)稱轉(zhuǎn)換為對(duì)稱系統(tǒng)轉(zhuǎn)換的方法：對(duì)稱分量法；轉(zhuǎn)換的思想：把不對(duì)稱的三相系統(tǒng)分解為相序分別為正、負(fù)、零的三個(gè)獨(dú)立的對(duì)稱系統(tǒng)的疊加轉(zhuǎn)換的思路：a。假設(shè)有獨(dú)立對(duì)稱系統(tǒng)U+,U－,Uo，其疊加正好構(gòu)成不對(duì)稱三相系統(tǒng)；b。如果能夠找到這三個(gè)對(duì)稱系統(tǒng)的表達(dá)式，則假設(shè)成立；c。相應(yīng)的，不對(duì)稱的三相系統(tǒng)也就分解成了三個(gè)獨(dú)立的對(duì)稱系統(tǒng)U+,U－,Uo，三個(gè)獨(dú)立變量+兩個(gè)相對(duì)角度變量第6頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.2不對(duì)稱與對(duì)稱系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換－－對(duì)稱分量法轉(zhuǎn)換的推導(dǎo)第7頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.2不對(duì)稱與對(duì)稱系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換－－對(duì)稱分量法第8頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.2不對(duì)稱與對(duì)稱系統(tǒng)的轉(zhuǎn)換－－對(duì)稱分量法第9頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.3物理解釋

第10頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.3物理解釋不對(duì)稱三相系統(tǒng)分解為三個(gè)獨(dú)立的對(duì)稱系統(tǒng)：正序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng)和零序系統(tǒng)第11頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.3物理解釋例1設(shè)有一不對(duì)稱三相電壓請(qǐng)將其分解為對(duì)稱分量。第12頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.3物理解釋例1設(shè)有一不對(duì)稱三相電壓請(qǐng)將其分解為對(duì)稱分量。注意每一個(gè)對(duì)稱系統(tǒng)又有abc三個(gè)分量第13頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.3物理解釋例2設(shè)有一不對(duì)稱三相電壓請(qǐng)將其分解為對(duì)稱分量。注意其物，記住結(jié)論理含義通入三相對(duì)稱繞組，結(jié)果怎樣？第14頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三1。對(duì)稱分量法的基本原理

1.3物理解釋及算例（1）正序、負(fù)序和零序系統(tǒng)都是對(duì)稱系統(tǒng)。當(dāng)求得各個(gè)對(duì)稱分量后，再把各相的三個(gè)分量疊加便得到不對(duì)稱運(yùn)行情形。（2）不同相序可能具有不同的阻抗參數(shù)：即存在相應(yīng)的正序阻抗、負(fù)序阻抗和零序阻抗，其電流流經(jīng)電機(jī)和變壓器具有不同物理性質(zhì)。（3）對(duì)稱分量法根據(jù)疊加原理，只適用于線性參數(shù)的電路中。結(jié)論第15頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.1橢圓形磁場分析引入我們知道：三相對(duì)稱繞組通以三相對(duì)稱電流產(chǎn)生空間正弦分布的圓形旋轉(zhuǎn)磁場而三相對(duì)稱繞組中通以不對(duì)稱三相電流則產(chǎn)生空間仍然是正弦分布的橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場。但橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場是如何產(chǎn)生的呢？現(xiàn)在可以用對(duì)稱分量法加以解釋：不對(duì)稱三相電流流過對(duì)稱三相繞組的基波磁勢將不對(duì)稱的三相系統(tǒng)分解為三個(gè)對(duì)稱的系統(tǒng)，即正序系統(tǒng)、負(fù)序系統(tǒng)和零序系統(tǒng)。每相電流分解為三個(gè)分量，每相磁勢也可分解為三個(gè)分量。當(dāng)正序電流流過三相繞組時(shí)，產(chǎn)生正向圓形旋轉(zhuǎn)磁勢，亦稱正序圓形旋轉(zhuǎn)磁勢當(dāng)負(fù)序電流流過三相繞組時(shí)，產(chǎn)生負(fù)向圓形旋轉(zhuǎn)磁勢當(dāng)0序電流流過三相繞組時(shí)，產(chǎn)生??磁勢第16頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.1橢圓形磁場分析

當(dāng)電流為不對(duì)稱三相電流時(shí)，將其分解為正弦、負(fù)序和零序三個(gè)對(duì)稱分量，它們分別產(chǎn)生各自的磁場。它們幅值一般不相同。

正序分量產(chǎn)生正向圓形同步旋轉(zhuǎn)磁場F+

負(fù)序分量產(chǎn)生反向圓形同步旋轉(zhuǎn)磁場F－

零序分量不產(chǎn)生磁場任一瞬間的合成磁勢可看成由正向磁勢F+和反向磁勢F-兩個(gè)分量疊加而成，其在空間仍按正弦分布。用旋轉(zhuǎn)矢量表示為空間矢量和，不同時(shí)刻，有不同的振幅，其端點(diǎn)軌跡為一橢圓，所謂的雙旋轉(zhuǎn)理論第17頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.1橢圓形磁場分析橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場是一般化的、現(xiàn)實(shí)中普遍存在的一種磁場圓形旋轉(zhuǎn)磁場是其一個(gè)理想化的特例，只由正序或負(fù)序電流產(chǎn)生事實(shí)上，脈振磁場也是其另一個(gè)特例：脈振磁場是由單相繞組中通以單相正弦電流產(chǎn)生的，我們也可將其看出是三相對(duì)稱繞組中通以了三相不對(duì)稱電流（如Ia＝I,Ib＝0,Ic＝0），故也可用對(duì)稱分量法對(duì)脈振磁場進(jìn)行分析。與橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場可看成正向圓形旋轉(zhuǎn)磁勢F+和反向圓形旋轉(zhuǎn)磁勢F-的合成類似脈振磁場也可看成正向圓形旋轉(zhuǎn)磁勢F+和反向圓形旋轉(zhuǎn)磁勢F-的合成。區(qū)別在于：合成橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場的F+、F-幅值不等，而合成脈振磁場的F+、F-幅值相同.第18頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析（湯書p201/p388）一、結(jié)構(gòu)：定子為單相繞組（工作繞組,但通常還有起動(dòng)繞組或輔助繞組）；轉(zhuǎn)子為鼠籠式。二、工作原理（只有工作繞組時(shí)）單相交流繞組通入單相交流電流產(chǎn)生脈動(dòng)磁動(dòng)勢，其可分解為F+、F-，建立起正轉(zhuǎn)和反轉(zhuǎn)磁場Φ+、Φ-，這兩個(gè)磁場切割轉(zhuǎn)子導(dǎo)體，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢和感應(yīng)電流，從而形成正反向電磁轉(zhuǎn)矩T+、T-，疊加后即為推動(dòng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)的合成轉(zhuǎn)矩T。定子兩相繞組：m主繞組，工作繞組a輔助繞組，起動(dòng)繞組轉(zhuǎn)子為鼠籠式繞組

第19頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析2、分析方法1對(duì)稱分量法輔助繞組開路時(shí)Ia＝0

對(duì)稱分量法分解成對(duì)稱分量2雙旋轉(zhuǎn)磁場理論正序旋轉(zhuǎn)磁場Fm+負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場Fm－合成脈振旋轉(zhuǎn)磁場Fm設(shè)電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為n，則對(duì)正轉(zhuǎn)磁場而言，轉(zhuǎn)差率為s+；為對(duì)反轉(zhuǎn)磁場而言，轉(zhuǎn)差率為s-雙旋轉(zhuǎn)理論分析當(dāng)作不對(duì)稱狀態(tài)的三相電機(jī)第20頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析正序等效電路:正序電壓，產(chǎn)生正序電流，建立正向旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生正向轉(zhuǎn)矩，拖動(dòng)轉(zhuǎn)子同方向旋轉(zhuǎn)。正序轉(zhuǎn)差率

第21頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析負(fù)序等效電路:負(fù)序電壓，產(chǎn)生負(fù)序電流，建立負(fù)向旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生反向轉(zhuǎn)矩，與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反。阻力轉(zhuǎn)矩負(fù)序轉(zhuǎn)差率

第22頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析零序電壓與零序電流三相異步電機(jī)一般不接中線，可不考慮零序電流。

(零序磁場不存在，等效電路不存在，不考慮)電機(jī)本體參數(shù)，不含s第23頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析3、單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)等效電路輔助繞組開路時(shí)電壓分量電流分量注意：等效電路的推導(dǎo)，不是基于三相電機(jī)單相通電第24頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析4、輔助繞組開路時(shí)的轉(zhuǎn)矩計(jì)算注意負(fù)號(hào)的含義第25頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析5、輔助繞組開路時(shí)的轉(zhuǎn)矩1．起動(dòng)轉(zhuǎn)矩等于零當(dāng)s＝l時(shí)，T+＝T-，T＝0，單相電機(jī)僅一個(gè)繞組工作不能自行起動(dòng)。2．轉(zhuǎn)動(dòng)后單相電機(jī)可以在一個(gè)繞組情況下運(yùn)行轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，則Z+＞Z-，T+＞T-，TO，由于有負(fù)序轉(zhuǎn)矩存在，所以其過載能力和效率均有所降低。3．理想空載狀態(tài)也達(dá)不到同步轉(zhuǎn)速

因有負(fù)序轉(zhuǎn)矩存在，即使轉(zhuǎn)軸上不帶任何負(fù)載，轉(zhuǎn)子電流也不可能約為零，單相電機(jī)達(dá)不到接近同步轉(zhuǎn)速。第26頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三第27頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三第28頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.2單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)原理分析三、單相感應(yīng)電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)與運(yùn)行1.分相起動(dòng)/單相運(yùn)行電動(dòng)機(jī)電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)：轉(zhuǎn)向：由起動(dòng)繞組轉(zhuǎn)向工作繞組；電容運(yùn)行電動(dòng)機(jī)：實(shí)質(zhì)為兩相異步電動(dòng)機(jī)；電阻起動(dòng)電動(dòng)機(jī)：起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小，只適用于比較容易起動(dòng)的場合。2.罩極電動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：凸極定子，工作繞組為集中繞組，極靴表面的某處開槽，小極部分罩—短路環(huán)（即為罩極繞組）；工作特點(diǎn)：電動(dòng)機(jī)起動(dòng)轉(zhuǎn)矩很小，只適用于小型風(fēng)扇、電動(dòng)模具及電唱機(jī)中，容量一般在30～40瓦以下第29頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三電容起動(dòng)電動(dòng)機(jī)

合理選擇電容器和主輔繞組匝數(shù)，使起動(dòng)時(shí)氣隙磁場接近圓形旋轉(zhuǎn)磁場?？梢杂休^高的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩。

電動(dòng)機(jī)起動(dòng)后，在離心力作用下斷開常閉觸點(diǎn)，自動(dòng)切斷輔助電路——單相運(yùn)行

第30頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三電容運(yùn)行電動(dòng)機(jī)

額定負(fù)載時(shí)有接近圓形旋轉(zhuǎn)磁場，性能性能較好起動(dòng)時(shí)橢圓度差，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩小空載有負(fù)序磁勢，空載電流大，損耗大第31頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三雙值電容電動(dòng)機(jī)在輔助繞組回路中串接兩個(gè)并聯(lián)的電容器運(yùn)行電容CR固定接入輔助繞組電路起動(dòng)電容Cs在起動(dòng)時(shí)接入，起動(dòng)后靠離心開關(guān)Q斷開電機(jī)有較好的起動(dòng)和運(yùn)行性能第32頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三6、單相異步電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)電阻起動(dòng)單相電動(dòng)機(jī)只要兩個(gè)回路的阻抗不同，Im、Ia便不同相位，從而建立旋轉(zhuǎn)磁場，產(chǎn)生電磁轉(zhuǎn)矩

結(jié)構(gòu)簡單，起動(dòng)轉(zhuǎn)矩低第33頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三7、罩極電動(dòng)機(jī)

罩極繞組

——短路環(huán)

穿過短路環(huán)與不穿過短路環(huán)的兩部分磁場有時(shí)間相位差——兩個(gè)磁場在空間和時(shí)間上不同相

合成磁場是橢圓形旋轉(zhuǎn)磁場，旋轉(zhuǎn)方向從未罩極部分轉(zhuǎn)向罩極部分

12123kEkIk第34頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析第35頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析參考許書p20511-2三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行狀態(tài)的主要原因：①外施電壓不對(duì)稱。三相電流也不對(duì)稱。②各相負(fù)載阻抗不對(duì)稱。當(dāng)初級(jí)外施電壓對(duì)稱，負(fù)載不對(duì)稱、三相電流不對(duì)稱。不對(duì)稱的三相電流流經(jīng)變壓器，導(dǎo)致各相阻抗壓降不相等，從而次級(jí)電壓也不對(duì)稱。③外施電壓和負(fù)載阻抗均不對(duì)稱。本節(jié)著重：以Y，yn三相變壓器，不對(duì)稱運(yùn)行（單相負(fù)載）的分析為例，說明分析方法。建立正序阻抗、負(fù)序阻抗及零序阻抗的物理概念相電壓中點(diǎn)浮動(dòng)的原因及其危害第36頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析將三相不對(duì)稱電流、電壓分解為三組對(duì)稱分量后，不對(duì)稱問題的求解就轉(zhuǎn)化為了對(duì)三組正序、負(fù)序、零序等效電路的求解：正序等效電路，與以前電機(jī)學(xué)中的對(duì)稱系統(tǒng)完全一樣，其正序電流所遇到的阻抗。用簡化等效電路：rk+xk+UA+-U’a+..IA+=-I’a+..第37頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析負(fù)序等效電路，雖然相序與正序相反但物理結(jié)構(gòu)上完全相同，其正序電流所遇到的阻抗。用簡化等效電路：rk-xk-UA--Ua-..IA-=-Ia-..第38頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析零序電流所遇到的阻抗1.零序電流在三相變壓器繞組中的流通情況2.零序電流產(chǎn)生的磁通在三相變壓器鐵芯中流通路徑3.如能流通，則存在相應(yīng)的零序等效電路4.零序激磁阻抗測量方法（簡要）第39頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析1.零序電流在變壓器繞組中的流通！?。。×阈螂娏髂芊窳魍ㄅc三相繞組的連接方式有關(guān)。

Y接法中無法流通 YN接法可以流通

D接法線電流不能流通零序電流，但其閉合回路能為零序電流提供通路，即相電流中可能有零序電流。（如果一側(cè)有零序電流，通過感應(yīng)也會(huì)在D接法每相繞組中產(chǎn)生零序電流。）Y，y；Y，d；D，y；D，d——無零序電流YN，d和D，yn接法——如YN、yn中有零序電流，d、D每相中也感應(yīng)零序電流，線電流則沒有。（后面有分析）YN，y和Y，yn接法——即使YN、yn中有零序電流，y、Y中也不會(huì)有零序電流。（后面有分析）第40頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析2.零序等效電路（1）首先分析零序電流的來源；（2）確定初、次級(jí)側(cè)相、線中的零序電流情況；（3）零序電流的等效電路；（4）對(duì)運(yùn)行的影響。第41頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三(1)．YN，d接法的零序等效電路零序電流由電源中零序電壓引起初級(jí)、次級(jí)側(cè)均能流通零序電流，但是不能流向次級(jí)側(cè)負(fù)載電路d連接是閉合繞組，等效電路的次級(jí)側(cè)為短路YN，d接法的零序阻抗是一很小的阻抗。電源有較小的UA0，會(huì)引起較大的零序電流，導(dǎo)致變壓器過熱。應(yīng)有保護(hù)措施監(jiān)視中線電流。第42頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三零序電流由電源零序電壓產(chǎn)生（2）．YN，y接法零序等效電路次級(jí)側(cè)無零序電流，感應(yīng)有零序電勢，表現(xiàn)為較大零序阻抗對(duì)運(yùn)行的影響零序電流小，不會(huì)引起過熱會(huì)引起次級(jí)側(cè)相電壓不對(duì)稱次級(jí)側(cè)線電壓不受零序影響，常在高壓輸電線路中采用。等效電路第43頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三零序電流由次級(jí)側(cè)有中線電流引起初級(jí)側(cè)無零序電流，但有感應(yīng)零序（相）電勢，零序阻抗可能較大。如果Z0較大，較小的中線電流會(huì)造成相電壓較大的不對(duì)稱。其不對(duì)稱的程度還與變壓器的磁路有關(guān)。（3）．Y，yn接法的零序等效電路第44頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三零序電流由于次級(jí)側(cè)有中線電流引起的，不流入電源零序阻抗不大，如中線電流不大，不會(huì)造成相電壓嚴(yán)重不對(duì)稱D，yn連接的變壓器具有較好的負(fù)擔(dān)單相負(fù)載能力。（4）．D，yn接法的零序等效電路第45頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三3.零序磁通在鐵芯中流通路徑由于三相的零序電流在時(shí)間上同相位，所產(chǎn)生的三相零序磁通及其感應(yīng)的三相零序電勢各相均同相位。零序磁通及其感應(yīng)電勢的大小與磁路系統(tǒng)有關(guān)。第46頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三(1)．三相磁路獨(dú)立零序磁通路徑與正序、負(fù)序磁路相同，磁阻較小，激磁阻抗較大Zm0=Zm=rm+jxm

第47頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三(2)．三相磁路相關(guān)三相心式p48零序磁通在主磁路中不能夠流通，只匝鏈各自繞組，以變壓器油及油箱壁為回路，磁阻較大，零序激磁阻抗較小

Zm0 <<Zm

Zm0*大約為0.3—1Zm*大約是20以上第48頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三4.零序激磁阻抗測量方法YN，d或(D，yn)接法：z0＝zk不計(jì)零序激磁阻抗Y，yn或YN，y接法：z0＝zm0——模擬施加三相零序電壓 把次級(jí)三個(gè)相繞組按首尾次序串聯(lián)，接到單相電源，初級(jí)方開路。 測量電壓U、電流I和輸入功率P，計(jì)算出零序激磁阻抗

Z0=U/3I；r0=P/3I2；x0=第49頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三三相Y，yn連接單相運(yùn)行分析假設(shè)：外施電壓為對(duì)稱三相電壓目的：分析Y，yn接法中的零序電流的影響零序電流由次級(jí)側(cè)有中線電流引起初級(jí)側(cè)無零序電流，但感應(yīng)零序（相）電勢，有較大零序阻抗。如果Z0較大，較小的中線電流會(huì)造成相電壓較大的不對(duì)稱。其不對(duì)稱的程度還與變壓器的磁路有關(guān)(組式大、心式小)。第50頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析外施對(duì)稱三相電壓在a相接單相負(fù)載ZL二次側(cè)電流I’a＝I’I’b＝I’c=0；二次側(cè)相電壓U’a、U’b、U’c不對(duì)稱。一次側(cè)相電壓UA、UB、UC（施加對(duì)稱電壓）一次側(cè)電流IA、IB、IC不對(duì)稱（求）；第51頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三步驟1.列出不對(duì)稱端點(diǎn)方程電流分析.正序，負(fù)序，零序第52頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三步驟2.分解為對(duì)稱分量電流分析初級(jí)側(cè)星形連接，無零序電流通路，相電流只有正序與負(fù)序分量()()()IIIIIIIIIIIIIIIIIIaaCCCaaBBBaaAAA￠=￠+￠-=+=￠=￠+￠-=+=￠-=￠+￠-=+=-+-+-+-+-+-+&&&&&&&&&&&&&&&&&&31231232aaaa以前的例題!!!!!二次側(cè)轉(zhuǎn)換一次側(cè)零序?yàn)?反轉(zhuǎn)換第53頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三條件:一次側(cè)外施線電壓本身為對(duì)稱，沒有負(fù)序分量電壓和零序分量電壓，各繞組上的正序電壓UA+、UB+、UC+即為電源相電壓。次級(jí)側(cè)的負(fù)序電流分量和零序電流分量，產(chǎn)生相應(yīng)的負(fù)序磁通和零序磁通，在初級(jí)、次級(jí)繞組中感應(yīng)負(fù)序電勢分量和零序電勢分量。初級(jí)側(cè)中感應(yīng)的負(fù)序電勢產(chǎn)生負(fù)序電流IA-、IB-、IC-，以電源為回路短路，不能建立負(fù)序主磁通，（負(fù)序電流初級(jí)、次級(jí)磁勢平衡），負(fù)序壓降即為負(fù)序阻抗壓降（漏電抗壓降），值不大。在Y，yn接法中，零序電流只能在次級(jí)側(cè)流通，在初級(jí)側(cè)電路中雖感應(yīng)有零序電勢，但無零序電流流通。初級(jí)側(cè)的零序電壓即等于零序電勢。Ia0、Ibo、Ic0為激磁性質(zhì)電流，建立起同時(shí)和原、副線圈交鏈的零序主磁通，在原、副線圈中感應(yīng)零序電勢E0。正序，負(fù)序，零序電壓分析第54頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三步驟3.相序電路和方程式UA-rk-xk--Ua-..IA-=-Ia-..Zm0的大小與心式或組式有關(guān)rk+xk+UA+-Ua+..IA+=-I’a+..第55頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三由于原方外施電壓是三相對(duì)稱的，無負(fù)序分量，即UA-=0。但原方的負(fù)序電流以電源為路徑，等效電路中原方是短路的所有參數(shù)折算到同側(cè)第56頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三二次側(cè)a相電流為：不對(duì)稱負(fù)載的電流為：如略去Zk和Z2步驟4.求解Yyn單相負(fù)載與對(duì)稱負(fù)載比較，相當(dāng)于在負(fù)載中增加了一個(gè)阻抗Zm0/3第57頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三步驟5.Yyn不對(duì)稱運(yùn)行結(jié)論參考許書p20511-2Yyn單相負(fù)載對(duì)電流影響很大，相當(dāng)于在負(fù)載中增加了一個(gè)阻抗Zm0/3Yyn是三相變壓器組時(shí)，Zm0＝Zm很大，是限制負(fù)載電流的主要原因，此時(shí)即使單相負(fù)載阻抗很?。ǘ搪罚湄?fù)載電流也因Zm0很大而不大。(對(duì)負(fù)載而言相當(dāng)于電源內(nèi)阻Zm0很大，帶負(fù)載不利)，因此Yyn連接的三相變壓器組不利于承擔(dān)單相負(fù)載。Yyn是三相心式變壓器時(shí)，零序磁通走漏磁路，Zm0很小，限制負(fù)載電流的主要原因是ZL，（對(duì)負(fù)載而言相當(dāng)于電源內(nèi)阻Zm0很小，這有利于帶負(fù)載），因此Yyn連接的三相心式變壓器可用于承擔(dān)單相負(fù)載。第58頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三中點(diǎn)浮動(dòng)外施電壓對(duì)稱，當(dāng)次級(jí)側(cè)接有單相負(fù)載后，在初級(jí)每相繞組上都疊加有零序電勢，造成相電壓不對(duì)稱，在相量圖中表現(xiàn)為相電壓中點(diǎn)O’偏離了線電壓三角形的幾何中心O。中點(diǎn)浮動(dòng)的程度主要取決于零序電勢E0，E0的大小取決于零序電流的大小和磁路結(jié)構(gòu)。第59頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析中點(diǎn)浮動(dòng)問題外施電壓對(duì)稱，當(dāng)次級(jí)側(cè)接有單相負(fù)載后，在初級(jí)每相繞組上都疊加有零序電勢，造成相電壓不對(duì)稱，在相量圖中表現(xiàn)為相電壓中點(diǎn)O’偏離了線電壓三角形的幾何中心O。中點(diǎn)浮動(dòng)的程度主要取決于零序電勢E0，E0的大小取決于零序電流的大小和磁路結(jié)構(gòu)。第60頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析結(jié)論1：不對(duì)稱運(yùn)行的分析常采用對(duì)稱分量法——把不對(duì)稱的三相電壓或電流用對(duì)稱分量法分解為對(duì)稱的正序分量系統(tǒng)、負(fù)序分量系統(tǒng)和零序分量系統(tǒng)。分別對(duì)各對(duì)稱分量系統(tǒng)作用下的運(yùn)行情況進(jìn)行分析，然后把各分量系統(tǒng)的分析結(jié)果疊加起來，便得到不對(duì)稱運(yùn)行時(shí)總的分析結(jié)果。結(jié)論2：零序分量電流三相同相，其流經(jīng)變壓器的情況與變壓器的連接方法有關(guān)： ①Y，y；Y，d；D，y；D，d連接無零序電流。 ②YN，d；D，yn連接零序電流在雙側(cè)相繞組內(nèi)均可流通。 ③YN，y；Y，yn連接零序電流只能在YN、yn側(cè)流通。在零序電流可以流通的連接組中，其零序阻抗的大小還與變壓器的磁路結(jié)構(gòu)有關(guān)。結(jié)論3：對(duì)稱運(yùn)行的分析步驟列出端點(diǎn)方程式把不對(duì)稱的三相電壓和電流分解為對(duì)稱分量列出相序方程式，畫出等效電路圖(根據(jù)不對(duì)稱的特點(diǎn)整合電路)求解電流和電壓，與對(duì)稱情況比較得出不對(duì)稱的影響規(guī)律第61頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.3三相變壓器不對(duì)稱運(yùn)行分析第62頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析（湯書p238，p278）本節(jié)主要內(nèi)容：同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行下各序阻抗與等效電路同步發(fā)電機(jī)幾種短路情況的分析、比較短路時(shí)的電樞反應(yīng)(簡單分析)同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱系統(tǒng)中的正序分量：產(chǎn)生正序旋轉(zhuǎn)磁場——同步速；轉(zhuǎn)子也是同步速，故不在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)電勢，即同步電機(jī)的對(duì)稱運(yùn)行情況.正序電抗：轉(zhuǎn)子同步旋轉(zhuǎn)，勵(lì)磁繞組接通，電樞三相繞組流正序電流時(shí)同步電機(jī)所表現(xiàn)出來的阻抗，即同步電抗。T6-56同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱系統(tǒng)中的零序分量：三相零序基波磁勢合成為零，在氣隙中不產(chǎn)生零序磁場。各相電樞繞組中的零序電流分量（能流通的話）在各相繞組周圍產(chǎn)生零序漏磁通零序電抗：轉(zhuǎn)子正向同步旋轉(zhuǎn)，勵(lì)磁繞組短接，電樞三相繞組流過零序電流時(shí)，同步電機(jī)所表現(xiàn)出來的阻抗，即漏電抗。T6-59第63頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱系統(tǒng)中的負(fù)序分量：負(fù)序電抗：轉(zhuǎn)子正向同步旋轉(zhuǎn)，勵(lì)磁繞組短接，電樞三相繞組流過負(fù)序電流時(shí)，同步電機(jī)所表現(xiàn)出來的阻抗。產(chǎn)生負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場——同步速，但反向；轉(zhuǎn)子仍正向同步速，故負(fù)序磁場相對(duì)運(yùn)動(dòng)速度為2n1，在轉(zhuǎn)子繞組中感應(yīng)f2=2f1的交變電勢，產(chǎn)生交變電流，起削弱負(fù)序磁場的作用，使氣隙中的合成負(fù)序磁場減弱，相當(dāng)于異步電機(jī)的轉(zhuǎn)子短路情況(但頻率不同)，等效電抗較小。負(fù)序電流的副作用定子負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子上感應(yīng)電流，產(chǎn)生附加的轉(zhuǎn)子銅損耗；定子負(fù)序磁場引起轉(zhuǎn)子表面的渦流損耗，產(chǎn)生附加表面損耗；定子負(fù)序磁場與正序磁場相互作用，產(chǎn)生2f1頻率的交變電磁轉(zhuǎn)矩，引起振動(dòng)規(guī)定：在額定負(fù)載連續(xù)運(yùn)行時(shí)，汽輪發(fā)電機(jī)三相電流之差，不超過額定值的10%,水輪發(fā)電機(jī)和同步補(bǔ)償機(jī)的三相電流之差，不得超過額定值的20％，同時(shí)任一相的電流不得大于額定值。第64頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析二、同步電機(jī)的各序等效電路勵(lì)磁電勢由于電機(jī)電樞繞組結(jié)構(gòu)的對(duì)稱性是對(duì)稱正序電勢

電樞反應(yīng)電勢與電樞電流相序有關(guān)，用不同的電抗表示正序阻抗：穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，正序磁場與轉(zhuǎn)子無相對(duì)運(yùn)動(dòng)，正序阻抗即同步電抗隱極機(jī)：凸極機(jī)：第65頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析負(fù)序阻抗：當(dāng)轉(zhuǎn)子正向同步旋轉(zhuǎn)，勵(lì)磁繞組短路（E0-=0），電樞加上對(duì)稱的負(fù)序電壓時(shí)，負(fù)序電樞電流所遇到的阻抗（用作測量原理）負(fù)序電流產(chǎn)生的反向旋轉(zhuǎn)磁場對(duì)正向旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的相對(duì)轉(zhuǎn)速為兩倍同步轉(zhuǎn)速，從電磁關(guān)系來看，同步電機(jī)如一臺(tái)轉(zhuǎn)差率s=2的異步電動(dòng)機(jī)第66頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析隱極發(fā)電機(jī)負(fù)序阻抗的簡單分析：隱極電機(jī)短路轉(zhuǎn)子繞組阻尼作用強(qiáng)（如整塊實(shí)心轉(zhuǎn)子汽輪發(fā)電機(jī)），則轉(zhuǎn)子阻尼條感應(yīng)電流大，其去磁作用使負(fù)序磁場削弱但通常負(fù)序磁場比轉(zhuǎn)子漏磁場大.反應(yīng)負(fù)序磁場的作用第67頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析凸極電機(jī)負(fù)序阻抗的簡單分析：負(fù)序磁場軸線與直軸重合直軸同步電抗p245T6-21直軸瞬變電抗直軸超瞬變電抗第68頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析凸極電機(jī)負(fù)序阻抗的簡單分析：負(fù)序磁場軸線與交軸重合：交軸同步電抗p245T6-21交軸超瞬變電抗第69頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用

2.4同步發(fā)電機(jī)不對(duì)稱運(yùn)行分析負(fù)序等效電路圖：負(fù)序磁場與轉(zhuǎn)子間以2倍同步速相對(duì)運(yùn)動(dòng)，其磁場軸線時(shí)而與d軸重合，時(shí)而與q軸重合，因此負(fù)序阻抗介于兩者之間，通常取平均值：第70頁，講稿共92頁，2023年5月2日，星期三2。對(duì)稱分量法應(yīng)用