
牵引供电系统:第6章 牵引负荷对电力系统的影响与对策.ppt
80页小结小结Ø单线牵引网电能损失的计算单线牵引网电能损失的计算Ø双线电能损失的计算双线电能损失的计算Ø牵引变电所电能损失的计算牵引变电所电能损失的计算Ø减少牵引供电系统电能损失的措施减少牵引供电系统电能损失的措施Ø导线和接触悬挂载流量的确定以及导线导线和接触悬挂载流量的确定以及导线截面的确定截面的确定第第6 6章章 牵引负荷对电力牵引负荷对电力系统的影响与对策系统的影响与对策§§6.1 6.1 负序电流负序电流§§6.1.1 6.1.1 牵引负荷的特点牵引负荷的特点1.1.牵引负荷的特点:牵引负荷的特点: 单相的、移动的、时刻变化的单相的、移动的、时刻变化的对电力系统的运行会产生对电力系统的运行会产生不良的影响不良的影响::((1 1)). .在三相电力系统中产生随机波动的负序电流;在三相电力系统中产生随机波动的负序电流;((2 2)). .牵引负荷的功率因数低;牵引负荷的功率因数低;((3 3)). .整流型电力机车产生的谐波电流会进入电力系统整流型电力机车产生的谐波电流会进入电力系统2.2.单相负荷在电力系统中引起的负序电流单相负荷在电力系统中引起的负序电流 任意一个不平衡负荷都可用任意一个不平衡负荷都可用对称分量法对称分量法分为分为正序、负序和零正序、负序和零序序三组对称分量。
对牵引供电系统来说,因为牵引变压器二次侧三组对称分量对牵引供电系统来说,因为牵引变压器二次侧都采用三角形或不完全三角形接线,所以零序电流无法流通,也都采用三角形或不完全三角形接线,所以零序电流无法流通,也就是说就是说不会产生零序分量不会产生零序分量所以牵引供电系统产生的不平衡负荷所以牵引供电系统产生的不平衡负荷对电力系统的影响,就是对电力系统的影响,就是负序电流负序电流6.1.2 对称分量法对称分量法1.对称分量法:对于三相系统,任意不对称的三相对称分量法:对于三相系统,任意不对称的三相相量相量(电流、电压等电流、电压等),可分解为三组对称分量可分解为三组对称分量正序正序(A-B-C)零序零序(同相同相)负序负序(A-C-B)下标下标1 1表示正序表示正序下标下标2 2表示负序表示负序下标下标0 0表示零序表示零序即:即:2.复数运算符号复数运算符号根据对称分量的相位关系,可引入一个表示相量之根据对称分量的相位关系,可引入一个表示相量之间间相位关系的运算符号相位关系的运算符号“a”,定义为:,定义为:(1)(1)式式3.运算符号运算符号a的特性的特性矢量图矢量图运算特性运算特性引入引入a 后,各组序分量的三相相量间的关系后,各组序分量的三相相量间的关系通常以通常以A相为基准相量相为基准相量正序:正序:负序:负序:零序:零序:将以上关系代入将以上关系代入(1)(1)式式4.4.坐标变换坐标变换得:得:其逆关系为:其逆关系为:可将已知的不对称相量分解得到各序对称分量;可将已知的不对称相量分解得到各序对称分量;或者已知各序对称分量,可合成得到不对称相量。
或者已知各序对称分量,可合成得到不对称相量对称分量法从数学上讲就是两种坐标系统中变量的变对称分量法从数学上讲就是两种坐标系统中变量的变换及逆变换:换及逆变换:即即A、、B、、C坐标系统中三个变量和对称分量的坐标系统中三个变量和对称分量的012坐坐标系统的三个变量之间的变换和逆变换标系统的三个变量之间的变换和逆变换对称分量是实际存在的,并且是可以测量出来的,例对称分量是实际存在的,并且是可以测量出来的,例如,零序电流是各种短路故障中必然存在的电流分量,如,零序电流是各种短路故障中必然存在的电流分量,三相系统中各相负荷不相同将出现负序分量三相系统中各相负荷不相同将出现负序分量6.1.3 单相负荷在电力系统中引起的负序电流单相负荷在电力系统中引起的负序电流根据对称分量法:根据对称分量法:负荷电流负荷电流由于负荷电流而在由于负荷电流而在电力系统中引起的电流电力系统中引起的电流正序负序电流大小相等,相位相反,零序为零正序负序电流大小相等,相位相反,零序为零按对称关系和相序可得另外两相电流:按对称关系和相序可得另外两相电流:单相负荷在电力系统中引起的不对称度,用不对称单相负荷在电力系统中引起的不对称度,用不对称系数表示:系数表示: 用对称分量法解决问题的基本思路:用对称分量法解决问题的基本思路:ABCABC三相线性系统的三相线性系统的不对称问题不对称问题系统系统A A相的相的012012分量分量原原ABCABC三相系统的解三相系统的解×6.1.4负序电流的一般表达式负序电流的一般表达式用系统变换的方法研究牵引变电所负序的一般表达用系统变换的方法研究牵引变电所负序的一般表达式,同时将并联无功补偿系统式,同时将并联无功补偿系统PRC (Parallel Capacitor Compensation)作为独立端口与牵引负荷作为独立端口与牵引负荷端口做分别考虑。
端口做分别考虑 (一次一次) )电力系统电力系统牵引牵引变电所变电所牵引系统牵引系统并联无功补偿并联无功补偿牵引变电所是联结两侧系统的变换单元牵引变电所是联结两侧系统的变换单元设电力系统足够强大,即认为提供的电压是三相对设电力系统足够强大,即认为提供的电压是三相对称的,并取称的,并取A相电压为基准,则:相电压为基准,则:定义:定义:设设 滞后滞后 为为 则则取端口取端口p的电流滞后端口电压为的电流滞后端口电压为 角,则:角,则:端口电压端口电压分母为一次侧线电压分母为一次侧线电压由于牵引侧任一端口单独运行时都不在三相电力系由于牵引侧任一端口单独运行时都不在三相电力系统中产生零序电流,则由端口电流造成的三相电流统中产生零序电流,则由端口电流造成的三相电流满足:满足:再由功率守恒原理再由功率守恒原理(电压取共轭电压取共轭),得:,得:此式左乘复数变换阵此式左乘复数变换阵得:得:由上式可求出:由上式可求出:单相端口电流作用时的原边三相电流:单相端口电流作用时的原边三相电流:并用叠加原理可得并用叠加原理可得n个单相端口电流共同作用时的原个单相端口电流共同作用时的原边三相电流:边三相电流:由此,利用对称分量法可分解出正、负序电流,并由此,利用对称分量法可分解出正、负序电流,并代入端口电流表达式代入端口电流表达式可得正、负序电流通用表达式可得正、负序电流通用表达式可求出通用三相系统的正、负序视在功率表达式:可求出通用三相系统的正、负序视在功率表达式: 由上述推导,可得如下结论:由上述推导,可得如下结论: 结论结论6.1.1:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不仅与各端口负荷的功率因数角仅与各端口负荷的功率因数角 (负荷性质)有关,(负荷性质)有关,还因端口接线角还因端口接线角 不同而不同,即不同而不同,即与负荷在各端口上的与负荷在各端口上的分布方式及牵引变压器的接线方式有关分布方式及牵引变压器的接线方式有关。
小结小结Ø导线和接触悬挂载流量的确定以及导线截面的导线和接触悬挂载流量的确定以及导线截面的确定确定Ø对称分量法对称分量法,求,求A A相正负零序分量、相正负零序分量、ABCABC相电气相电气量(量(已知不对称相量分解出各序对称分量;已知各序已知不对称相量分解出各序对称分量;已知各序对称分量,合成不对称相量对称分量,合成不对称相量))、、相位运算符含义相位运算符含义Ø单相负荷在电力系统中引起的正、负、零序电单相负荷在电力系统中引起的正、负、零序电流流Ø负序电流的通用表达式负序电流的通用表达式Ø接线角和功率因数角的概念接线角和功率因数角的概念 结论结论6.1.1:各端口负荷在三相系统造成的负序功:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不仅与各端口负荷的功率因数角率,不仅与各端口负荷的功率因数角 φ(负荷性(负荷性质)有关,还因端口接线角质)有关,还因端口接线角ψ不同而不同,即不同而不同,即与与负荷在各端口上的分布方式及牵引变压器的接线负荷在各端口上的分布方式及牵引变压器的接线方式有关方式有关 小结小结Ø 牵引负荷通过三相系统的正序功率可分为有功功牵引负荷通过三相系统的正序功率可分为有功功率和无功功率两部分,即:率和无功功率两部分,即:其量值仅取于端口负荷的性质及其大小其量值仅取于端口负荷的性质及其大小的代数和,与牵引变压器的接线方式无的代数和,与牵引变压器的接线方式无关,也与负荷在端口的分布方式无关。
关,也与负荷在端口的分布方式无关 结论结论6.1.2:负荷占有三相系统的总容量:负荷占有三相系统的总容量 ,,将因(正序)无功功率和负序功率的存在而增大,同将因(正序)无功功率和负序功率的存在而增大,同时负序功率的存在还使总功率时负序功率的存在还使总功率 s 的瞬时值随时间脉动,的瞬时值随时间脉动,使三相系统设备容量使三相系统设备容量利用率下降利用率下降 单相的端口作用时的负序特性:单相的端口作用时的负序特性:给定端口负荷给定端口负荷时产生的负序功率为:时产生的负序功率为:对另一端口对另一端口l,,(p≠l),只要,只要 ,则,则这说明,负序功率与所在端口无关这说明,负序功率与所在端口无关 当当单相的端口负荷功率单相的端口负荷功率给定时,不论牵引变压器接给定时,不论牵引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均产生相同线方式如何,不论如何变换所选端口,均产生相同的负序功率的负序功率也就是说,为也就是说,为降低纯单相负荷产生的负序功率或负降低纯单相负荷产生的负序功率或负序电流序电流,而,而选择牵引变压器的接线方式是无效的选择牵引变压器的接线方式是无效的。
结论结论6.1.3:当:当单相的端口单相的端口负荷功率给定时,不论牵负荷功率给定时,不论牵引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均产生产生相同模值的负序功率相同模值的负序功率换言之,为降低纯单相负换言之,为降低纯单相负荷产生的负序功率(或负序电流)而荷产生的负序功率(或负序电流)而选择牵引变压器选择牵引变压器的接线方式是无效的的接线方式是无效的 结论结论3说明,给定端口负荷说明,给定端口负荷 ,接到任意,接到任意两个不同的端口两个不同的端口 、、 (( )时,它产生的负)时,它产生的负序功率均为序功率均为 两个单相负荷同时作用时的负序特性两个单相负荷同时作用时的负序特性牵引供电系统通常有两个相异相位的单相牵引端口,牵引供电系统通常有两个相异相位的单相牵引端口,且端口电压模值相等此时用负序电流通用表达式且端口电压模值相等此时用负序电流通用表达式分析牵引变电所的负序特性分析牵引变电所的负序特性令负序电流表达式为零,得:令负序电流表达式为零,得:显然,当显然,当 时,端口的接线角的任何选择,均不时,端口的接线角的任何选择,均不能使上式成立。
能使上式成立当当两臂负荷大小不等时两臂负荷大小不等时,,无论采用何种接线方式的牵引变压器均不能自行彻底消除负序,无论采用何种接线方式的牵引变压器均不能自行彻底消除负序,此时此时恒有剩余负序电流存在恒有剩余负序电流存在 结论结论6.1.4:当两臂牵引:当两臂牵引负荷大小不等时负荷大小不等时,无论采用,无论采用何种接线方式牵引变压器,均不能自行彻底消除负序何种接线方式牵引变压器,均不能自行彻底消除负序电流或功率,即此时电流或功率,即此时恒有剩余负序电流存在恒有剩余负序电流存在 证明:牵引供电系统通常有两个相异相位的单相证明:牵引供电系统通常有两个相异相位的单相牵引端口,且端口电压模值相等牵引端口,且端口电压模值相等 令负序电流表达式为零,即令负序电流表达式为零,即 可得可得只有当只有当 ,和,和 时,才能使时,才能使负序电流为零但对于随机波动性较大的牵引负荷,负序电流为零但对于随机波动性较大的牵引负荷, 的几率几乎不存在,因此,只要有牵引负荷存在,的几率几乎不存在,因此,只要有牵引负荷存在,就总有剩余负序电流注入电力系统。
就总有剩余负序电流注入电力系统 若不考虑两臂负荷的功率因数角的差异若不考虑两臂负荷的功率因数角的差异 ,,则只需则只需 ,即两臂,即两臂(端口端口)电压相量垂直,电压相量垂直,此时剩余负序电流为:此时剩余负序电流为: 从从减弱负序电流减弱负序电流的方面来看,的方面来看,三相三相-两相平衡牵引两相平衡牵引变压器变压器,如,如 Scott、、Le-Blanc、变形、变形Wood-Bridge、、 Kübler等等具有最佳的效果具有最佳的效果定义:单位负序电压定义:单位负序电压 6.1.5全负序相量图全负序相量图1.全负序相量图全负序相量图((1))分析各种接线方式牵引变电所合成负序电流分析各种接线方式牵引变电所合成负序电流(或负序功率)(或负序功率) 平均负序电流:静态法平均负序电流:静态法 有效负序电流:动态法有效负序电流:动态法2.全负序相量图的用途全负序相量图的用途((2))研究负序电流在电网中的分布研究负序电流在电网中的分布((3))导出实用的全负序相量图导出实用的全负序相量图((4))分析分析PRC系统对牵引负荷产生的负系统对牵引负荷产生的负序电流(或功率)的补偿作用序电流(或功率)的补偿作用3.实用全负序相量图实用全负序相量图6.1.6 单相负荷在电力系统中引起的负序功率单相负荷在电力系统中引起的负序功率Ø正序有功功率正序有功功率Ø负序有功功率负序有功功率Ø正序、负序视在功率正序、负序视在功率 另外,单相负荷在系统中产生的电能损耗,等于另外,单相负荷在系统中产生的电能损耗,等于正序电流电能损耗和负序电流电能损耗之和正序电流电能损耗和负序电流电能损耗之和。
Ø电能损失电能损失6.1.7 负序电流电路负序电流电路 Ø负序电抗负序电抗静止元件,负序电抗和正序电抗相等静止元件,负序电抗和正序电抗相等Ø负序网络负序网络Ø复合网络:正序网络和负序网络并联复合网络:正序网络和负序网络并联Ø正序电压在负荷点最低,越靠近电源越高正序电压在负荷点最低,越靠近电源越高Ø负序电压在负荷点最大,越接近电源越小负序电压在负荷点最大,越接近电源越小 在上一部分内容中,抛开牵引变电所的具在上一部分内容中,抛开牵引变电所的具体接线方式,从系统变换的角度对负序电流进体接线方式,从系统变换的角度对负序电流进行了分析行了分析 为贴近实际,下面以最常见的纯单相为贴近实际,下面以最常见的纯单相IiIi接接线、线、VvVv接线、接线、Ynd11Ynd11接线和三相接线和三相—两相平衡接两相平衡接线牵引变压器为例讨论其负序电流的计算线牵引变压器为例讨论其负序电流的计算6.1.8典型负序电流的计算典型负序电流的计算牵引负荷在原边牵引负荷在原边110kV110kV三相系统的三相系统的A A相引起的负相引起的负序电流的求解步骤序电流的求解步骤::将每一个臂负荷视为一个独立的负序源,分别将每一个臂负荷视为一个独立的负序源,分别求得各个负序源在求得各个负序源在110kV110kV侧侧A A相所产生的负序电流相所产生的负序电流利用叠加原理,求总负序电流利用叠加原理,求总负序电流。
1.1.负序电流的求解步骤负序电流的求解步骤2.Ynd112.Ynd11牵引变电所负序电流计算牵引变电所负序电流计算 Ynd11牵引变电所的两供电臂端口电压是电力牵引变电所的两供电臂端口电压是电力系统系统A、、B、、C三相中的某两相,观察前面得到的三相中的某两相,观察前面得到的负序电流通用表达式负序电流通用表达式 可以发现,只要知道每个端口的接线角和变比,可以发现,只要知道每个端口的接线角和变比,就能求得电力系统(就能求得电力系统(A相)中的负序电流相)中的负序电流 设设Ynd11变压器牵引侧三相均有负荷,即端口变压器牵引侧三相均有负荷,即端口1、、2、、3负荷为负荷为 、、 、、 ,并分别对应,并分别对应A、、B、、C三相,且变比三相,且变比 ,, 法一:应用负序电流通用表达式法一:应用负序电流通用表达式 则接线角则接线角 ,, ,, 那么可求得原边合成负序电流为那么可求得原边合成负序电流为 显然,当次边三端口负荷电流大小和功率因数显然,当次边三端口负荷电流大小和功率因数角相等时,上式的合成负序电流为角相等时,上式的合成负序电流为0,这就是对称,这就是对称负荷的情况。
实际上,负荷的情况实际上,Ynd11牵引变电所只有两相牵引变电所只有两相牵引负荷,其相别可由实际情形选择牵引负荷,其相别可由实际情形选择 对于给定的对于给定的Ynd11接线牵引变电所及其实际负接线牵引变电所及其实际负荷分布情况,亦可不直接套用负序电流通用表达式,荷分布情况,亦可不直接套用负序电流通用表达式,而按下列步骤推导:而按下列步骤推导:法二:逐步推导法二:逐步推导①①将负荷臂端口电流分配到次边将负荷臂端口电流分配到次边△△绕组中;绕组中; ②②归算到原边三相系统中;归算到原边三相系统中; ③③用对称分量法求用对称分量法求负序电流负序电流如无如无特殊说明,均以特殊说明,均以 为基准相量为基准相量))ABC则次边则次边△△绕组中的电流绕组中的电流 ((1)负荷)负荷 单独作用单独作用设该端口对应原边设该端口对应原边 相用对称分量法得用对称分量法得 以变比以变比 (原边线电压与次边端口电压之比)归算(原边线电压与次边端口电压之比)归算到原边,通常原边线电压到原边,通常原边线电压110kV,次边,次边27.5kV,即,即 ,注意,注意△△—Y的变换,则的变换,则((2)负荷)负荷 单独作用单独作用设该端口对应原边设该端口对应原边 相。
以相以 为基准相量,则为基准相量,则有关相量图如下所示,其中,有关相量图如下所示,其中, 在次边在次边△△绕组中的电流分布为绕组中的电流分布为归算到原边归算到原边用对称分量法分解出负序分量用对称分量法分解出负序分量 ((3)负荷)负荷 单独作用单独作用设该端口对应原边设该端口对应原边 相以 为基准相量,则为基准相量,则有关相量图如下所示,其中,有关相量图如下所示,其中, 在次边在次边△△绕组中的电流分布为绕组中的电流分布为归算到原边归算到原边分解出负序分量得分解出负序分量得 这样,我们就分别求得了次边端口负荷作用时这样,我们就分别求得了次边端口负荷作用时在原边产生的负序电流实际变电所都是两负荷臂,在原边产生的负序电流实际变电所都是两负荷臂,因此用叠加定理不难对上述讨论结果作相量相加得因此用叠加定理不难对上述讨论结果作相量相加得到总的负序电流到总的负序电流 【【解解2】】应用本节分析的结果分别求两相负荷电流,应用本节分析的结果分别求两相负荷电流,并用叠加原理直接可得并用叠加原理直接可得【【例例】】已知已知Ynd11接线牵引变电所,进线电压为接线牵引变电所,进线电压为110kV,两臂负荷为,两臂负荷为 、、 。
求注入三相系统求注入三相系统 相相的负序电流的负序电流 【【解解1 1】】使用负序电流通用表达式来求合成负序电流:使用负序电流通用表达式来求合成负序电流: 、、 、、 、、 ,则,则 a、、b两个供电臂带功率因数相同的负荷时,两个供电臂带功率因数相同的负荷时,不对称度的计算不对称度的计算n=Ib/Ia 结论结论6.1.1:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不仅与各端口负荷的功率因数角仅与各端口负荷的功率因数角 φ(负荷性质)有关,还(负荷性质)有关,还因端口接线角因端口接线角ψ不同而不同,即不同而不同,即与负荷在各端口上的分布与负荷在各端口上的分布方式及牵引变压器的接线方式有关方式及牵引变压器的接线方式有关 结论结论6.1.2:负荷占有三相系统的总容量:负荷占有三相系统的总容量 ,将因(正序)无功功率和负序功率的存在而增大,,将因(正序)无功功率和负序功率的存在而增大,同时负序功率的存在还使总功率同时负序功率的存在还使总功率 s 的瞬时值随时间脉的瞬时值随时间脉动,使三相系统设备容量动,使三相系统设备容量利用率下降利用率下降。
小结小结小结小结 结论结论6.1.3:当:当单相的端口单相的端口负荷功率给定时,不论牵负荷功率给定时,不论牵引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均产生产生相同模值的负序功率相同模值的负序功率换言之,为降低纯单相负换言之,为降低纯单相负荷产生的负序功率(或负序电流)而荷产生的负序功率(或负序电流)而选择牵引变压器选择牵引变压器的接线方式是无效的的接线方式是无效的 结论结论6.1.4:当两臂牵引:当两臂牵引负荷大小不等时负荷大小不等时,无论采用,无论采用何种接线方式牵引变压器,均不能自行彻底消除负序何种接线方式牵引变压器,均不能自行彻底消除负序电流或功率,即此时电流或功率,即此时恒有剩余负序电流存在恒有剩余负序电流存在 小结小结u典型接线的牵引变压器(单相、三相、三相-典型接线的牵引变压器(单相、三相、三相-两相平衡变压器)负序电流和不对称度的计算两相平衡变压器)负序电流和不对称度的计算u减小负序影响的措施减小负序影响的措施3. Vv3. Vv和和IiIi接线牵引变电所负序电流计算接线牵引变电所负序电流计算仍以仍以 为基准相量,供电臂电压取为基准相量,供电臂电压取 、、 、、 中任一对或任一个。
中任一对或任一个CAB((1 1)当负荷为)当负荷为 时时相关相量图如图所示,相关相量图如图所示, 变换到原边的三相电流变换到原边的三相电流 其中,其中, 从而可解出从而可解出 单独作用时原边的负序电流单独作用时原边的负序电流 ((2 2)当负荷为)当负荷为 时时相关相量图如图所示,相关相量图如图所示, 变换到原边的三相电流,变换到原边的三相电流 从而可解出从而可解出 单独作用时原边的负序电流单独作用时原边的负序电流 ((3 3)当负荷为)当负荷为 时时相关相量图如图所示,相关相量图如图所示, 同理可求得原边负序电流,同理可求得原边负序电流实用全负序相量图实用全负序相量图以上分析得出了以以上分析得出了以 为基准相量时,单相接线牵为基准相量时,单相接线牵引变压器在有一相负荷时原边引变压器在有一相负荷时原边 A A 相中产生的负序相中产生的负序电流。
根据实际情况,电流根据实际情况,IiIi接线牵引变电所接线牵引变电所从三相电从三相电力系统中的某一个线电压取电,因此其力系统中的某一个线电压取电,因此其负序电流是负序电流是上述上述3 3种情形中任一种种情形中任一种,而,而VvVv接线牵引变电所接线牵引变电所接于接于电力系统的两个线电压,所以它的电力系统的两个线电压,所以它的负序电流实际上负序电流实际上是上述情形中是上述情形中2 2种的叠加种的叠加 a、、b两个供电臂带功率因数相同的负荷时,两个供电臂带功率因数相同的负荷时,单相单相Vv接线,不对称度的计算接线,不对称度的计算n=Ica/Iab4. 4. 平衡变电所负序电流计算平衡变电所负序电流计算以以ScottScott接线变压器为例,原、次边电流关系为接线变压器为例,原、次边电流关系为 DABC((1 1)当)当 单独作用时单独作用时其中,其中, 、、 、、 分别表示分别表示 在一次侧在一次侧 A A 相相产生的零序、正序、负序分量产生的零序、正序、负序分量 可以发现其产生的可以发现其产生的各序分量与三相变压器各序分量与三相变压器 单独单独作用时相同作用时相同。
((2 2)当)当 单独作用时单独作用时其中,其中, 、、 、、 分别表示分别表示 在一次侧在一次侧 A A 相相产生的零序、正序、负序分量产生的零序、正序、负序分量 可以发现其产生的可以发现其产生的各序分量与单相变压器各序分量与单相变压器 单独单独作用时相同作用时相同 因此,根据因此,根据ScottScott接线变压器接入电力系统的接线变压器接入电力系统的实际相别,其在高压侧实际相别,其在高压侧 A A 相中所产生的负序电流相中所产生的负序电流可能是可能是 和和 、、 和和 、、 和和 产生的产生的负负序电流分量的叠加序电流分量的叠加实用全负序相量图实用全负序相量图小结小结u典型接线的牵引变压器(单相、三相、三相-典型接线的牵引变压器(单相、三相、三相-两相平衡变压器)负序电流的计算两相平衡变压器)负序电流的计算u减小负序影响的措施减小负序影响的措施小结小结Ø对称分量法,求对称分量法,求A A相正负零序分量、相正负零序分量、ABCABC相电气相电气量(量(已知不对称相量分解出各序对称分量;已知各序已知不对称相量分解出各序对称分量;已知各序对称分量,合成不对称相量对称分量,合成不对称相量))、、相位运算符含义相位运算符含义Ø单相负荷在电力系统中引起的各序电流单相负荷在电力系统中引起的各序电流Ø负序电流的通用表达式负序电流的通用表达式Ø接线角和功率因数角的概念接线角和功率因数角的概念 结论结论6.1.1:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不:各端口负荷在三相系统造成的负序功率,不仅与各端口负荷的功率因数角仅与各端口负荷的功率因数角 φ(负荷性质)有关,还(负荷性质)有关,还因端口接线角因端口接线角ψ不同而不同,即不同而不同,即与负荷在各端口上的分布与负荷在各端口上的分布方式及牵引变压器的接线方式有关方式及牵引变压器的接线方式有关。
结论结论6.1.2:负荷占有三相系统的总容量:负荷占有三相系统的总容量 ,将因(正序)无功功率和负序功率的存在而增大,,将因(正序)无功功率和负序功率的存在而增大,同时负序功率的存在还使总功率同时负序功率的存在还使总功率 s 的瞬时值随时间脉的瞬时值随时间脉动,使三相系统设备容量动,使三相系统设备容量利用率下降利用率下降 小结小结小结小结 结论结论6.1.3:当:当单相的端口单相的端口负荷功率给定时,不论牵负荷功率给定时,不论牵引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均引变压器接线方式如何,不论如何变换所选端口,均产生产生相同模值的负序功率相同模值的负序功率换言之,为降低纯单相负换言之,为降低纯单相负荷产生的负序功率(或负序电流)而荷产生的负序功率(或负序电流)而选择牵引变压器选择牵引变压器的接线方式是无效的的接线方式是无效的 结论结论6.1.4:当两臂牵引:当两臂牵引负荷大小不等时负荷大小不等时,无论采用,无论采用何种接线方式牵引变压器,均不能自行彻底消除负序何种接线方式牵引变压器,均不能自行彻底消除负序电流或功率,即此时电流或功率,即此时恒有剩余负序电流存在恒有剩余负序电流存在。
小结小结u典型接线的牵引变压器(单相、三相、三相-典型接线的牵引变压器(单相、三相、三相-两相平衡变压器)负序电流的计算两相平衡变压器)负序电流的计算u减小负序影响的措施减小负序影响的措施。












