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
在分析电力系统的不对称故障时， 一
) m  ?1 n: m; R* e; U8 F般要用到系统的正、负、零序3个序网
络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
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，
% E9 d5 Y5 s/ Q  C. R1 _* Y进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
8 Z3 b+ h1 ~1 V# j/ D) e0 o6 J" }的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
. Q8 w! W/ Z# L- N& h容易。
本文分析采用的系统模型如图l所
& w$ ~) p3 h' C; {" }) k* _( Z6 t示
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
$ _, J5 z$ i5 X9 U3 M0 yXm 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
的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
; R: r- z# U! L% W, Y; t& z/ r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
2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而
: p8 A% T$ s! T- u; u变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
0 d' a0 O3 s3 z+ O  A8 Y点联的位置不正确。
3 S$ n) ]; o4 _2 _图1 J毛统的原理接线图
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
参考文献
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
' P$ Q8 y3 v% F$ L# z7 ^0 L等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
: d% W4 P' u! m普及出版社， 1988
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
学出版社，1989
· 28 · 电力情报 993
l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
+ ]7 M3 j. w& \/ b& f$ n, u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
, X9 O# d1 o* U, |, I- s- Z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)，
5 K1 V; N0 I/ R; I2 E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
" Z+ H. E$ K1 h+ I' J! F处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。
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
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
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
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
) s1 z8 E. J5 X( m; k6 `. l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
! Q2 S9 U5 g( }+ a9 i3 不完美的正确方法
如果整个系统都是大接地电流方式，
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
图4。
0 V/ C, @, F8 q9 U1 ^" B, k5 F! Z图4能正确反映图1中变压器及线路
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
! A1 h- D  m; @3 G. m图3 等值系统接线图
: y+ A: ~' p& m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 ·
$ v' y1 P4 n/ J* X际系统中的零序电压分布。
* G. O1 S, I' ?8 I( Q! f4 完全等值法
零序网络中， 每个变压器都是一个枢
7 d; V0 A; g: E纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
6 N: {( m1 i" H4 m" s一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
, U. |6 w, T0 ]$ g. I. p称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
; h' p# b  C) K8 A原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
% o; ^/ m+ a9 P$ F0 D* x7 M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
/ N/ l7 ~  }# d; U7 d中。
9 I: v$ v; z& N3 Y+ C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 ，
; u5 O# r, Q+ w" \1 r/ R1 [/ `% u3 V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
9 |5 F. _9 f& V5 c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，
$ H4 k0 X4 F& I! o* I0 D) I变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
端。
综上分析可得出如下结论：“在制定零
. ?4 A- Q& Z. B8 r8 l序网络时， 应将变压器的能传通零序电流
0 Y6 v# _+ L) P: F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
  \' k+ |# M: `& u2 I( E端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
! ]3 R$ [9 j; R' i- g于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
端。”以下称此为"TO结论一”。
- _" B( G0 F9 ]# g" s& U2 T根据TO结论一， 由图1作出的零序
3 L' d( p4 x1 R! H网络如图7所示。从图7可知，T4输出端
" W7 p' m8 H4 D- Q$ h$ `9 `7 k) h所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
/ M/ ^: }/ z4 U. C+ c输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
图中 、占、 分别对应于图1中不
· 3O · 电力情报
9 m( N) t( @) z囤7 完全等值章序网络
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
, l7 o- F4 \" U0 A$ e( X' U% ]! w! r, @同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
) T; Q0 t+ [' f% g- u% T/ B电压级段的零序电压参考零电位点。计算
各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
9 ]2 R' b" ?9 M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
+的电位差即可。若以图7中A点对 或
8 v! {+ ?, t9 g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，
; B+ `# O8 d# A7 X3 n“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
. z3 U7 p% k) E. N1 p: ]0 h. E" @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
2 P8 N1 b. x- v: m1 d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
变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
! X! W- H4 d9 P+ H  s  \+ g" V结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
, \2 |5 I3 d' e" _  w8 Z  G: y路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
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
结如下。
  U1 R2 I3 G  E  J. g7 i(1)根据基本的零序等值方法和“TO
7 V/ R& x( r* {. [+ H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。
(2)将不同电压级殴的接地对应点处
$ a, o% S- ]& Y作出不同的标记符号。
(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
: r. e! F$ K/ M. b励磁阻抗移掉。
. r& }- B2 M# k; x(4)此时， 作出的网络中的电流与实
3 y; c2 b8 C6 f/ s! Y际系统中的零序电流一一对应。
根据"T0结论二”可计算出实际系统中
  f  ^0 b9 Z% k, a9 {- N的各点的零序电压。
$ c' R1 A* }- X: l/ w需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
流值为实际电流的三分之一。
: k9 o, J; F1 g" u7 o2
& b) k; E! g- a9 Y0 V* ~●

tyd

风风雨雨
换来

rivaldokaka

回复 1# 风花雪月
- E8 B; `4 V1 X0 k
$ D/ s% \+ U, g: G- v
    好贴，学习了

fishks

学习，谢谢分享