电力系统中负序分量计算.pdf

1 在计算电力系统不平衡情况下引用了对称分量法，即任何三相不平衡的电流、电压或阻抗都可以分解成为三个平衡的相量成分即正相序（UA1 、UB1、UC1） 、负相序 （UA2 、UB2、UC2）和零相序（UA0 、UB0、UC0） ，即有： UA=UA1+UA2+UA0，UB=UB1+UB2+UB0，UC=UC1+UC2+UC0 ，其正相序的相序（顺时方向）依次为UA1 、 UB1、UC1，大小相等， 互隔 120 度；负相序的相序（逆时方向）依次为UA2 、UB2、UC2，大小相等，互隔120度；零相序大小相等且同相，各相序都是按逆时针方向旋转在对称分量法中引用算子a，其定义是单位相量依逆时针方向旋转120 度，则有：UA0=1/3 （UA+UB+UC ） ，UA1=1/3（UA+aUB+aaUC ） ，UA2=1/3 （UA+aaUB+aUC ）注意以上都是以A 相为基准，都是矢量计算知道了UA0 实际也知道了UBO 和 VCO ，同样知道了UA1 也就知道了UB1 和 UC1，知道了 UA2 也就知道了UB2 和 UC2 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 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2 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 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。