正序、負(fù)序、零序

精品文檔 1歡迎下載 正序 負(fù)序 零序正序 負(fù)序 零序 什么是正序 負(fù)序 零序 對(duì)于非電氣專(zhuān)業(yè)的人來(lái)說(shuō) 這個(gè)問(wèn)題或許困擾 了許久 就我個(gè)人感覺(jué)來(lái)講 當(dāng)初在學(xué)校學(xué)的時(shí)候也困惑了很久 確實(shí)不是非 常好理解 用最簡(jiǎn)單的語(yǔ)言概括如下 當(dāng)前世界上的交流電力系統(tǒng)一般都是 ABC 三相的 而電力系統(tǒng)的正序 負(fù) 序 零序分量便是根據(jù) ABC 三相的順序來(lái)定的 正序 A 相領(lǐng)先 B 相 120 度 B 相領(lǐng)先 C 相 120 度 C 相領(lǐng)先 A 相 120 度 ABC 負(fù)序 A 相落后 B 相 120 度 B 相落后 C 相 120 度 C 相落后 A 相 120 度 BAC 零序 ABC 三相相位相同 哪一相也不領(lǐng)先 也不落后 系統(tǒng)里面什么時(shí)候分別用到什么保護(hù) 系統(tǒng)里面什么時(shí)候分別用到什么保護(hù) 三相短路故障和正常運(yùn)行時(shí) 系統(tǒng)里面是正序正序 單相接地故障時(shí)候 系統(tǒng)有正序正序 負(fù)序負(fù)序和零序零序分量 兩相短路故障時(shí)候 系統(tǒng)有正序正序和負(fù)序負(fù)序分量 兩相短路接地故障時(shí) 系統(tǒng)有正序正序 負(fù)序負(fù)序和零序零序分量 對(duì)稱(chēng)分量法基本概念和簡(jiǎn)單計(jì)算對(duì)稱(chēng)分量法基本概念和簡(jiǎn)單計(jì)算 正常運(yùn)行的電力系統(tǒng) 三相電壓 三相電流均應(yīng)基本為正相序 根據(jù)負(fù)荷 情況 感性或容性 電壓超前或滯后電流 1 個(gè)角度 如圖 1 精品文檔 2歡迎下載 對(duì)稱(chēng)分量法是分析電力系統(tǒng)三相不平衡的有效方法 其基本思想是把三相 不平衡的電流 電壓分解成三組對(duì)稱(chēng)的正序相量 負(fù)序相量和零序相量 這樣 就可把電力系統(tǒng)不平衡的問(wèn)題轉(zhuǎn)化成平衡問(wèn)題進(jìn)行處理 在三相電路中 對(duì)于 任意一組不對(duì)稱(chēng)的三相相量 電壓或電流 可以分解為三組三相對(duì)稱(chēng)的分量 對(duì)于理想的電力系統(tǒng) 由于三相對(duì)稱(chēng) 因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零 這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí) 三相 變得不對(duì)稱(chēng)了 這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了 有時(shí)只有其中 的一種 因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量 就可以知到系統(tǒng)出了毛病 特別是單相接地時(shí)的零序分量 精品文檔 3歡迎下載 當(dāng)選擇 A 相作為基準(zhǔn)相時(shí) 三相相量與其對(duì)稱(chēng)分量之間的關(guān)系 如電流 為 IA Ia1 Ia2 Ia0 1 IB Ib1 Ib2 Ib0 2 Ia1 Ia2 Ia0 2 IC Ic1 Ic2 Ic0 Ia1 2 Ia2 Ia0 3 對(duì)于正序分量 Ib1 2 Ia1 Ic1 Ia1 對(duì)于負(fù)序分量 Ib2 Ia2 Ic2 2Ia2 對(duì)于零序分量 Ia0 Ib0 Ic0 式中 為運(yùn)算子 1 120 有 2 1 240 3 1 2 1 0 由各相電流求電流序分量 I1 Ia1 1 3 IA IB 2 IC 精品文檔 4歡迎下載 I2 Ia2 1 3 IA 2 IB IC I0 Ia0 1 3 IA IB IC 以上 3 個(gè)等式可以通過(guò)代數(shù)方法或物理意義 方法 求解 以求解正序電流為例 對(duì)物理意義簡(jiǎn)單說(shuō)明 以便于記憶 求解正序電流 應(yīng)過(guò)濾負(fù)序分量和零序分量 參考圖 2 將 IB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 120 IC逆時(shí)針旋轉(zhuǎn) 240 后 3 相電流相加后得到 3 倍正序電流 同時(shí) 負(fù)序 電流 零序電流被過(guò)濾 均為 0 故 Ia1 1 3 IA IB 2 IC 對(duì)應(yīng)代數(shù)方法 式 式 2式易得 Ia1 1 3 IA IB 2 IC 1 2 3 實(shí)例說(shuō)明 例 1 對(duì)某微機(jī)型保護(hù)裝置僅施加 A 相電壓 60V 0 則裝置應(yīng)顯示的電壓 序分量為 U1 U2 U0 1 3UA 20V 0 例 2 對(duì)該裝置施加正常電壓 UA 60V 0 UB 60V 240 UC 60V 120 當(dāng) C 相斷線時(shí) U1 U2 U0 解 U1 Ua1 1 3 UA UB 2UC 1 3 60V 0 1 120 60V 240 40 0 當(dāng) C 相斷線時(shí) 接入裝置的 UC 0 U2 Ua2 1 3 UA 2 UB UC 1 3 60V 0 1 240 60V 240 20 60 U0 Ua0 1 3 UA UB UC 1 3 60V 0 60V 240 20 300 正序 負(fù)序 零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓 電流出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象時(shí) 把三相的不對(duì)稱(chēng)分量分解成對(duì)稱(chēng)分量 正 負(fù)序 及同向的零序分量 只要是 三相系統(tǒng) 就能分解出上述三個(gè)分量 有點(diǎn)像力的合成與分解 但很多情況下 某個(gè)分量的數(shù)值為零 對(duì)于理想的電力系統(tǒng) 由于三相對(duì)稱(chēng) 因此負(fù)序和零序 分量的數(shù)值都為零 這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因 當(dāng)系統(tǒng) 出現(xiàn)故障時(shí) 三相變得不對(duì)稱(chēng)了 這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度 了 有時(shí)只有其中的一種 因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量 就可以 知到系統(tǒng)出了毛病 特別是單相接地時(shí)的零序分量 下面再介紹用作圖法簡(jiǎn)單 得出各分量幅值與相角的方法 先決條件是已知三相的電壓或電流 矢量值 當(dāng)然實(shí)際工程上是直接測(cè)各分量的 精品文檔 5歡迎下載 由于上不了圖 請(qǐng)大家按文字說(shuō)明在紙上畫(huà)圖 從已知條件畫(huà)出系統(tǒng)三相電壓 用電壓為例 電流亦是一樣 的向量圖 為看很清楚 不要畫(huà)成太極端 1 求零序分量 把三個(gè)向量相加求和 即 A 相不動(dòng) B 相的原點(diǎn)平移到 A 相的頂端 箭頭處 注意 B 相只是平移 不能轉(zhuǎn)動(dòng) 同方法把 C 相的平移到 B 相的頂端 此時(shí)作 A 相原點(diǎn)到 C 相頂端的向量 些時(shí)是箭頭對(duì)箭頭 這個(gè)向量 就是三相向量之和 最后取此向量幅值的三分一 這就是零序分量的幅值 方 向與此向量是一樣的 精品文檔 6歡迎下載 2 求正序分量 對(duì)原來(lái)三相向量圖先作下面的處理 A 相的不動(dòng) B 相逆 時(shí)針轉(zhuǎn) 120 度 C 相順時(shí)針轉(zhuǎn) 120 度 因此得到新的向量圖 按上述方法把此 向量圖三相相加及取三分一 這就得到正序的 A 相 用 A 相向量的幅值按相差 120 度的方法分別畫(huà)出 B C 兩相 這就得出了正序分量 3 求負(fù)序分量 注意原向量圖的處理方法與求正序時(shí)不一樣 A 相的不動(dòng) 精品文檔 7歡迎下載 B 相順時(shí)針轉(zhuǎn) 120 度 C 相逆時(shí)針轉(zhuǎn) 120 度 因此得到新的向量圖 下面的方法 就與正序時(shí)一樣了 通過(guò)上述方法大家可以分析出各種系統(tǒng)故障的大概情況 如為何出現(xiàn)單相 接地時(shí)零序保護(hù)會(huì)動(dòng)作 而兩相短路時(shí)基本沒(méi)有零序電流 在這里再說(shuō)說(shuō)各分量與諧波的關(guān)系 由于諧波與基波的頻率有特殊的關(guān)系 故在與基波合成時(shí)會(huì)分別表現(xiàn)出正序 負(fù)序和零序特性 但我們不能把諧波與 這些分量等同起來(lái) 由上所述 之所以要把基波分解成三個(gè)分量 是為了方便 對(duì)系統(tǒng)的分析和狀態(tài)的判別 如出現(xiàn)零序很多情況就是發(fā)生單相接地 這些分 析都是基于基波的 而正是諧波疊加在基波上而對(duì)測(cè)量產(chǎn)生了誤差 因此諧波 是個(gè)外來(lái)的干擾量 其數(shù)值并不是我們分析時(shí)想要的 就如三次諧波對(duì)零序分 量的干擾 零序電流的通路一般是從短路點(diǎn)通向變壓器中性點(diǎn)接地處 不論網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 和電源數(shù)目怎樣變化 只要中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目不變 那么零序電流等效圖就不會(huì) 改變 零序電流主要用于零序電流保護(hù) 因?yàn)橛昧阈螂娏鞅Ｗo(hù)有很多優(yōu)點(diǎn) 例如 靈敏度高 動(dòng)作時(shí)限短 受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響小等 在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候 故障電流只有一個(gè) 在各種類(lèi)型的故障中只 有三相短路時(shí)其故障電流才是三相對(duì)稱(chēng)的 電力系統(tǒng)大多數(shù)故障為不對(duì)稱(chēng)故障 所產(chǎn)生的故障電流也是不對(duì)稱(chēng)的 對(duì)故障分析造成很大的不便 因此將故障電 流分解為正序 負(fù)序和零序電流 這樣正序 負(fù)序電流三相大小相等 仍然三 精品文檔 8歡迎下載 相對(duì)稱(chēng) 而零序電流是三相同相位 通過(guò)將不對(duì)稱(chēng)的故障電流分解為容易進(jìn)行 計(jì)算和分析的三個(gè)電流方便了不對(duì)稱(chēng)故障的故障分析 零序電壓 零序電流 負(fù)序電流 正序電流怎么理解 零序電壓 零序電流 負(fù)序電流 正序電流怎么理解 對(duì)電機(jī)回路來(lái)說(shuō)是三相三線線制 Ia Ib Ic 0 三相不對(duì)稱(chēng)時(shí)也成立 當(dāng) Ia Ib Ic 0 時(shí)必有一相接地 對(duì)地有有漏電流 對(duì)三相四線制則為 Ia Ib Ic Io 0 成立 只要無(wú)漏電 三相不對(duì)稱(chēng)時(shí)也成立 因此 零序電流通 常作為漏電故障判斷的參數(shù) 負(fù)序電流則不同 其主要應(yīng)用于三相三線的電機(jī)回路 在沒(méi)有漏電的情況 下 即 Ia Ib Ic 0 三相不對(duì)稱(chēng)時(shí)也會(huì)產(chǎn)生負(fù)序電流 其常作為電機(jī)故障判 斷 注意了 注意了 Ia Ib Ic 0 與三相對(duì)稱(chēng)不是一回事 Ia Ib Ic 0 時(shí) 三相仍可能不對(duì)稱(chēng) 三相不平衡與零序電流不可混淆呀 三相不平衡時(shí) 不一定會(huì)有零序電流的 同樣有零序電流時(shí) 三相仍可能為對(duì)稱(chēng)的 只要是三相系統(tǒng) 一般針對(duì)三相三線制的電機(jī)回路 就能分解出上述三個(gè) 分量 有點(diǎn)象力的合成與分解 但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零 對(duì)于理想 的電力系統(tǒng) 由于三相對(duì)稱(chēng) 因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零 這就是我們 常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因 當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí) 三相變得不對(duì)稱(chēng)了 這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和 零序分量度了 有時(shí)只有其中的一種 因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分 量 就可以知到系統(tǒng)出了毛病 特別是單相接地時(shí)的零序分量 總之 零序電流零序電流通常作為漏電故障判斷的參數(shù) 負(fù)序電流負(fù)序電流常作為電機(jī)故障 判斷 正序電流正序電流對(duì)電機(jī)運(yùn)行質(zhì)量是一種評(píng)估 三相四線電路中 三相電流的相量和等于零 即 Ia Ib Ic 0 如果在三相四線中接入一個(gè)電流互感器 這時(shí)感應(yīng)電流為零 當(dāng)電路中發(fā) 生觸電或漏電故障時(shí) 回路中有漏電電流流過(guò) 這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相 量和不等零 其相量和為 Ia Ib Ic I 漏電電流 這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電壓 此電壓加于檢測(cè)部分的電子放 大電路 與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較 如大于動(dòng)作電流 即使靈敏繼 電器動(dòng)作 作用于執(zhí)行元件掉閘 這里所接的互感器稱(chēng)為零序電流互感器 三 相電流的相量和不等于零 所產(chǎn)生的電流即為零序電流 產(chǎn)生零序電流的兩個(gè)條件 精品文檔 9歡迎下載 1 無(wú)論是縱向故障 還是橫向故障 還是正常時(shí)和異常時(shí)的不對(duì)稱(chēng) 只要 有零序電壓的產(chǎn)生 2 零序電流有通路 以上兩個(gè)條件缺一不可 因?yàn)槿鄙俚谝粋€(gè) 就無(wú)源泉 缺少第二個(gè) 就是 我們通常討論的 有電壓是否一定有電流的問(wèn)題 零序公式 3U0 UA UB UC I0 IA IB IC 零序電抗 零序參數(shù) 阻抗 與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu) 特別是和變壓器的接線方式及中性點(diǎn)接地方 式有關(guān) 一般情況下 零序參數(shù) 阻抗 及零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正 負(fù)序網(wǎng)絡(luò)不一樣 對(duì)于變壓器 零序電抗則與其結(jié)構(gòu) 三個(gè)單相變壓器組還是三柱變壓器 繞組 的連接 或 Y 和接地與否等有關(guān) 當(dāng)三相變壓器的一側(cè)接成三角形或中性點(diǎn) 不接地的星形時(shí) 從這一側(cè)來(lái)看 變壓器的零序電抗總是無(wú)窮大的 因?yàn)椴还?另一側(cè)的接法如何 在這一側(cè)加以零序電壓時(shí) 總不能把零序電流送入變壓器 所以只有當(dāng)變壓器的繞組接成星形 并且中性點(diǎn)接地時(shí) 從這星形側(cè)來(lái)看變壓 器 零序電抗才是有限的 雖然有時(shí)還是很大的 對(duì)于輸電線路 零序電抗與 平行線路的回路數(shù) 有無(wú)架空地線及地線的導(dǎo)電性能等因素有關(guān) 零序電流在 三相線路中是同相的 互感很大 因而零序電抗要比正序電抗大 而且零序電 流將通過(guò)地及架空地線返回 架空地線對(duì)三相導(dǎo)線起屏蔽作用 使零序磁鏈減少 即使零序電抗減小 平行架設(shè)的兩回三相架空輸電線路中通過(guò)方向相同的零序 電流時(shí) 不僅第一回路的任意兩相對(duì)第三相的互感產(chǎn)生助磁作用 而且第二回 路的所有三相對(duì)第一回路的第三相的互感也產(chǎn)生助磁作用 過(guò)來(lái)也一樣 這就使 這種線路的零序阻抗進(jìn)一步增大 零序電流保護(hù)在運(yùn)行中需注意以下問(wèn)題 零序電流保護(hù)在運(yùn)行中需注意以下問(wèn)題 1 當(dāng)電流回路斷線時(shí) 可能造成保護(hù)誤動(dòng)作 這是一般較靈敏的保護(hù)的共 同弱點(diǎn) 需要在運(yùn)行中注意防止 就斷線機(jī)率而言 它比距離保護(hù)電壓回路斷 線的機(jī)率要小得多 如果確有必要 還可以利用相鄰電流互感器零序電流閉鎖 的方法防止這種誤動(dòng)作 2 當(dāng)電力系統(tǒng)出現(xiàn)個(gè)對(duì)稱(chēng)運(yùn)行時(shí) 也會(huì)出現(xiàn)零序電流 例如變壓器三相參 數(shù)個(gè)同所引起的不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行 單相重合閘過(guò)程中的兩相運(yùn)行 三相重合閘和手 動(dòng)合閘時(shí)的三相斷路器不同期 母線倒閘操作時(shí)斷路器與隔離開(kāi)關(guān)并聯(lián)過(guò)程或 斷路器正常環(huán)并運(yùn)行情況下 由于隔離開(kāi)關(guān)或斷路器接觸電阻三相不一致而出 現(xiàn)零序環(huán)流 以及空投變壓器時(shí)產(chǎn)生的不平衡勵(lì)磁涌流 特別是在空投變壓器 所在母線有中性點(diǎn)接地變壓器在運(yùn)行中的情況下 可能出現(xiàn)較長(zhǎng)時(shí)間的不平衡 勵(lì)磁涌流和直流分量等等 都可能使零序電流保護(hù)啟動(dòng) 精品文檔 10歡迎下載 3 地理位置靠近的平行線路 當(dāng)其中一條線路故障時(shí) 可能引起另一條線 路出現(xiàn)感應(yīng)零序電流 造成反分向側(cè)零序方向繼電器誤動(dòng)作 如確有此可能時(shí) 可以改用負(fù)序方向繼電器 來(lái)防止上述方向繼電器誤判斷 4 由于零序方向繼電器交流回路平時(shí)沒(méi)有零序電流和零序電壓 回路斷線 不易被發(fā)現(xiàn) 當(dāng)繼電器零序電壓取自電壓互感器開(kāi)口三角側(cè)時(shí) 也不易用較直 觀的模擬方法檢查其方向的正確性 因此較容易因交流回路有問(wèn)題而使得在電 網(wǎng)故障時(shí)造成保護(hù)拒絕動(dòng)作和誤動(dòng)作 零序電流保護(hù) 利用接地時(shí)產(chǎn)生的零序電流使保護(hù)動(dòng)作的裝置 叫零序電流保護(hù) 在電纜 線路上都采用專(zhuān)門(mén)的零序電流互感器來(lái)實(shí)現(xiàn)接地保護(hù) 零序電流保護(hù) 中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)發(fā)生接地短路 將產(chǎn)生很大的零序電 流 利用零序電流分量構(gòu)成保護(hù) 可以作為一種主要的接地短路保護(hù) 零序過(guò) 流保護(hù)不反應(yīng)三相和兩相短路 在正常運(yùn)行和系統(tǒng)發(fā)生振蕩時(shí)也沒(méi)有零序分量 產(chǎn)生 所以它有較好的靈敏度 但零序過(guò)流保護(hù)受電力系統(tǒng)運(yùn)行方式變換影響 較大 靈敏度因此降低 特別是短距離線路上以及復(fù)雜的環(huán)網(wǎng)中 由于速動(dòng)段 的保護(hù)范圍太小 甚至沒(méi)有保護(hù)范圍 致使零序電流保護(hù)各段的性能?chē)?yán)重惡化 使保護(hù)動(dòng)作時(shí)間很長(zhǎng) 靈敏度很低 帶方向性和不帶方向性的零序電流保護(hù)是簡(jiǎn)單而有效的接地保護(hù)方式 其 優(yōu)點(diǎn)是 1 結(jié)構(gòu)與工作原理簡(jiǎn)單 正確動(dòng)作率高于其他復(fù)雜保護(hù) 2 整套保 護(hù)中間環(huán)節(jié)少 特別是對(duì)于近處故障 可以實(shí)現(xiàn)快速動(dòng)作 有利于減少發(fā)展性 故障 3 在電網(wǎng)零序網(wǎng)絡(luò)基本保持穩(wěn)定的條件下 保護(hù)范圍比較穩(wěn)定 4 保 護(hù)反應(yīng)零序電流的絕對(duì)值 受故障過(guò)渡電阻的影響較小 5 保護(hù)定值不受負(fù)荷 電流的影響 也基本不受其他中性點(diǎn)不接地電網(wǎng)短路故障的影響 所以保護(hù)延 時(shí)段靈敏度允許整定較高 采用三相重合閘或綜合重合閘的線路 為防止在三相合閘過(guò)程中三相觸頭 不同期或單相重合過(guò)程的非全相運(yùn)行狀態(tài)中又產(chǎn)生振蕩時(shí)零序電流保護(hù)誤動(dòng)作 常采用兩個(gè)第一段組成的四段式保護(hù) 靈敏一段是按躲過(guò)被保護(hù)線路末端單相或兩相接地短路時(shí)出現(xiàn)的最大零序 電流整定的 其動(dòng)作電流小 保護(hù)范圍大 但在單相故障切除后的非全相運(yùn)行 狀態(tài)下被閉鎖 這時(shí) 如其他相再發(fā)生故障 則必須等重合閘重合以后 靠重合 閘