电力系统零序网络的制定和分析计算

风花雪月

1 问题的提出 2 典型的错误
3 M* I7 P# |( T3 ]在分析电力系统的不对称故障时， 一
7 Y! ~9 A8 `0 `! g  ^7 D般要用到系统的正、负、零序3个序网
1 w; |! K" M# u1 V  o4 }: y络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
8 j6 _) X/ X/ V/ }* C多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
' \: U: i! C4 P! m( b1 f( Z1 A& n+ _许多问题。本文首先对常用的分析零序网
络的方法及常见的错误进行了总结分析，
进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
8 f- ~1 e7 b' k# n4 [5 W  U! d& n序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
( i- f6 e6 `# L! U的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
7 R2 |( e! G) W) Y, c容易。
: D: a+ W1 s% |; v6 T& F: N* ]本文分析采用的系统模型如图l所
8 z; l7 r+ [7 ~  A示
) i0 I" n$ r, i) h有3种典型的方法易引起错曝。
方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值
直接放在相应位置 。”如图2中x
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
置上。
方法之二：“变压器中三角形接线一侧
/ X3 u1 M! @; t* E3 {" U; h的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
8 P7 K7 O* J' a0 Q有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
' x8 B$ k1 H: O% D; J. \5 ^7 y2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而
, M& F3 u9 c- `. e* M5 C变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
点联的位置不正确。
图1 J毛统的原理接线图
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
" D7 h9 ^8 N- [' \& }: i参考文献
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
7 e- U7 O- z2 w, s  b! `普及出版社， 1988
# ]5 F( P' V# i3 x2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
学出版社，1989
- x& z. J6 H& M' K- c: u· 28 · 电力情报 993
% x) Z9 _! g! o# Ml习2 冉型的错误手值¨ 络
方法之三：“系统原理接线图中的‘地’ 的方法二、三都是正确的。因此， 对于有
点， 在等值网中为共点。”此方法的使用结 消弧线圈的系统， 先将其等值为一个中性
  X: ]0 x6 r; J4 F$ `9 H果也会引起错误。如图2中， 用此方法处 点直接接地的系统(以下称为等值系统)，
# }8 [" X" k$ X! q* c# ^' ]) `理后，a、b、c 3点正确， 而e、r点的接 然后， 对于这个“等值系统”就可以放心地
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
, {& v5 U9 O5 F- o. ~% p# y方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。
3 H2 b9 ?+ ~2 o* d* Y$ {  s9 m免。方法二产生的错误也是比较容易避免 等值的原则是“将消弧线圈电抗值乘3
- d+ ?4 z( M, w的，如图2中的d、g点应分别接到h、J 后移串到与它电气上直接相联的线路的末
- i1 L0 g. }8 W0 P/ Y点。盲目地使用方法三， 最易引起错误， 端”。此原则的正确性是容易证明的。由图
通常使用的一种方法能避免使用方法三引 1按上述原则作出的等值图如图3示。图3
4 k% {3 S2 f$ Z. _起错误， 但它叉会引起别的问题。因此， 中， 电抗元件2O、21、22的电抗值分别为
) `; L/ U5 W+ W它并不完美。下面将介绍这种方法。 元件lO、l3、18的电抗值乘3。由圈3按
3 不完美的正确方法
如果整个系统都是大接地电流方式，
+ c& t& |# ~. s7 o即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
$ \2 S: b# N/ d' l# Y. r, B/ E上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
图4。
( k3 o8 L# @* c( Z8 Y0 p图4能正确反映图1中变压器及线路
( V7 ~2 X9 ?& r" j6 A各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
图3 等值系统接线图
3 g0 I4 y* u! a' `  r, B6 h固4 由图3作出的零序等值网络
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
际系统中的零序电压分布。
4 完全等值法
  {, }; _: ~' T零序网络中， 每个变压器都是一个枢
# u. Y9 Y0 b+ Y2 Z+ |7 P* s) E纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
4 F) R* ~; O, y5 c  M称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
1 R8 S; F  m: X) f) J6 A# Z# R$ i原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
4 A: _- d$ w: x$ l& P围6 (a) 田5的零序电流、电压的传递和分布 围6 (b) 单相午值围
一
图6 (c) 归算剜 棚
/ V2 b/ E  t0 w+ _" H中。
& S. `2 \( N4 O3 n; s; m# v$ Y由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，
变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，
* Z) w8 J$ W" T2 J2 \变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
: C% M) F$ M0 c3 c3 R, j$ e9 h7 b端。
$ L7 K" p; H5 i$ b综上分析可得出如下结论：“在制定零
$ g2 {0 {( p0 Q* M2 Y9 @! z序网络时， 应将变压器的能传通零序电流
田6 (d) 上的电压， 即
的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
! j2 o* o. _0 r7 e. ?; L于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
6 g3 J& w" p1 `9 D! G  S端。”以下称此为"TO结论一”。
根据TO结论一， 由图1作出的零序
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端
5 C& _7 G) k4 N; ]/ o所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
& ]3 {! e' E$ ]& u8 e输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
- U+ ~. @7 i$ ~0 h接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
( F6 o' e1 |8 y+ H5 i, N3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
/ v! d- m; Z! m& c图中 、占、 分别对应于图1中不
· 3O · 电力情报
& g1 i4 [* d6 i( \囤7 完全等值章序网络
  [/ g; n: [5 w囤8 部分变压嚣激磕阻抗而无穷大时的完全等值零序网络
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
电压级段的零序电压参考零电位点。计算
: ]9 b2 z+ A5 N8 r' Q& U  f各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
$ ~# s* _1 W9 P6 {' D4 b1 i+ c压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
* D$ y+ n' x1 l/ K: H+的电位差即可。若以图7中A点对 或
上的电位差作为A点的零序电压是错曝
的。
图7直接、全面、正确地反映出了实
际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
- C8 D0 P, w  J& y! o4 G% F9 x级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
  G- k! Z8 x4 H' c: K# t# p0 f1 R系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点
8 j! Z' A6 J5 w* O9 k. v" c  \之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
二”。
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本
, E7 K5 A7 D  k: l变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
' v0 r, H2 Q; w( H9 K2 e抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
' j+ Y) C; B2 k" q" h, f6 e% ~T2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
图7可得图8。
综上所述， 零序网络的分析方法可总
& ~* X& o/ O; t" V- R# F结如下。
) z+ I. r! v2 M8 E(1)根据基本的零序等值方法和“TO
结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
抗不为无穷大时的零序等值网络。
; J+ S# k$ [- A7 y5 v(2)将不同电压级殴的接地对应点处
作出不同的标记符号。
(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
8 @0 u, R3 d4 e( w* q9 l& p励磁阻抗移掉。
(4)此时， 作出的网络中的电流与实
际系统中的零序电流一一对应。
+ v( T: U- G- P+ A根据"T0结论二”可计算出实际系统中
的各点的零序电压。
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
8 a0 o7 n& d9 H  K' r流值为实际电流的三分之一。
  Y- A  B: U7 x! q* ^% y$ u$ q2
$ Y+ M  S7 Z0 X8 i( X●

tyd

风风雨雨
换来

rivaldokaka

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4 F& o% c. f" s* O) v% G2 k* k    好贴，学习了

fishks

学习，谢谢分享