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1 问题的提出 2 典型的错误7 F! Q) c5 |) J! {4 D
在分析电力系统的不对称故障时， 一" [5 \; \1 R* ^
般要用到系统的正、负、零序3个序网! `. [$ ?' Q- W8 y% t
络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
- O2 k7 z( b: U3 ^2 D( R; T2 S2 ]多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
' g/ J2 T# R2 L许多问题。本文首先对常用的分析零序网; F5 r: ]7 g3 R# U& k
络的方法及常见的错误进行了总结分析，% B& |1 F( O) z' a& I( p1 \$ O: g3 X
进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零$ \/ t8 \5 P- W+ \
序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
% L* l' Q, A" O的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常" a# u; o6 }& s9 e, T; s
容易。
/ E9 h% L: B: Y+ @本文分析采用的系统模型如图l所6 S- o- d* w1 {* l! I6 ~
示& O; d2 t! m8 z7 U2 \0 m9 A
有3种典型的方法易引起错曝。
- }3 Q" C! A( c" E方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值7 w$ B5 V0 ]& A/ Y
直接放在相应位置 。”如图2中x
W+ n. U! R5 @. s1 Z0 [Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
0 @" z- g$ f% {( v1 X' x6 Z- Z7 ]置上。
. t+ A1 Z/ |- P3 w+ _4 x( |! h& U7 ^方法之二：“变压器中三角形接线一侧 O( ]- h* x* m
的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
" g1 t% i0 G' C/ S* A; R" Y2 M* ^+ e有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
/ P, s& h& q& E9 T7 u' b确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
1 q' B: S a2 a2 I* e3 v8 ?9 G2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而8 z* F7 [$ N; F% f) e- w
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
: K7 q: c6 E; S3 V+ l. ~点联的位置不正确。3 d M# ]4 U$ m b$ [
图1 J毛统的原理接线图
5 f) D" {/ C! Z9 O8 b# F- kt 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
% t; b8 Q k; P3 ], n5 J$ B9 }& I参考文献
7 r7 J- ?: r8 T7 \. ^) T1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光$ o7 O0 D. l) J. B$ G; `2 u0 q
等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学/ o/ r. t, o/ Q4 }; a
普及出版社， 1988
# j! ]) o' A2 c- Z2 B* i2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
: I1 d: T z8 t0 T; O1 r学出版社，1989 s; T* m G/ \# ?0 ]
· 28 · 电力情报 993
) w0 m9 d% Q+ V) L' kl习2 冉型的错误手值¨ 络
3 I9 i$ ?7 y6 O$ R) \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 |- i+ x. I5 k" j7 g0 M5 ~
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
8 V* ^) P2 p+ v; Q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)，1 B& [/ @& `# s
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
. \+ E2 ]2 Q8 ^9 u7 }; `% [% |- Y处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而3 l% H3 R- d" I
方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。( J* R5 w6 v+ p" M5 O# Q
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
4 q9 r5 r' q/ h4 S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" C/ p( \+ q1 b/ S3 U8 q
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- ]4 o7 J3 d- m) g7 `
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) V. i) Z% s' |' ]
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
7 j& P; d# A2 v$ A8 G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
/ q0 J' J+ k1 B( }/ s/ p* t3 不完美的正确方法
& J& B0 k6 e- W' e% c0 `, [2 p- r+ M如果整个系统都是大接地电流方式，6 Y \; }: s0 U% x7 P
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
3 y$ P9 g- y. t" D1 s上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
; N% y2 Z) d& W( t; J* k图4。4 R% V; T0 q* U0 Q! X, w( t: D0 y
图4能正确反映图1中变压器及线路- C3 K8 N" K; t5 V( Q: A
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电
. v* Z% K$ x- Q8 v抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实; p& y, x2 m. p" M( N
图3 等值系统接线图: ?: S( z+ Q) P* e
固4 由图3作出的零序等值网络" ?: |. t6 k0 y- a
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·5 I/ ~. r8 N) y- B4 Z3 \9 d
际系统中的零序电压分布。
: l6 B I4 p/ y; o4 z9 I4 完全等值法7 a" k% N5 ]/ B; `& I* q1 }+ n
零序网络中， 每个变压器都是一个枢2 \2 e5 x- K1 H6 [
纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有, F$ A. n/ A6 e( z+ c: [- G
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对; s/ W% P* H- \6 O8 \
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相 j2 K' A9 B* }: u/ s
原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
% }' v7 Z! y1 d0 J# a) r6 q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' z7 I+ b" L: m- s
一* X A9 O, [. m% p
图6 (c) 归算剜 棚0 X" F# t0 e9 O2 ]% ]
中。$ e, N9 m1 b& a1 [/ F
由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
0 b3 N5 ?- ?/ I9 _& |# T支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，/ V" z4 w* v' m6 f
变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、% w1 W: M3 x% X0 j2 X. B. V
‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势. ^+ y+ v( A! p6 G# E& d- ?
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
9 f' V, d# K! z$ R- o端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，0 n# ~7 L; x r8 n" h5 V2 B
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
F& u" w9 T* L+ U& ^6 V端。
: _9 N, Z* O( h( U3 R' L4 g综上分析可得出如下结论：“在制定零' p. m$ ^& O* S( [
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流% u, \, o( a! K$ u
田6 (d) 上的电压， 即: |+ j! ~4 U; Y- x
的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
- ~% g2 q0 K8 J& E端网络， 将此二端网络的首、末端分别接# O3 @" Q' I1 F/ F* E; J
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
, ~0 g# _4 |5 E" E+ U. O端。”以下称此为"TO结论一”。/ E8 f% H* n3 p) q* _# e1 H. @3 t+ A h
根据TO结论一， 由图1作出的零序 ~+ a, ~$ Z9 I1 ^+ k& f2 g' U* M
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端1 D" B/ e& }2 y2 S( D4 z
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3, M5 I. F7 }- v: Q: c% T5 [9 C5 \
输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
4 V, \8 \2 C! @# |" ]0 [2 n接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
' ~1 |' t( e2 D* }6 j" s o3-3 。TI输出端接二端口5—5 。, m3 t B& z, J+ U4 Q% E7 X6 ?
图中 、占、 分别对应于图1中不
8 c1 Q2 E3 P- ]8 f7 x· 3O · 电力情报' p: K0 T% ~3 i5 i7 w. t5 a4 ~" n) b0 P
囤7 完全等值章序网络0 b. O. V: } l3 b1 |, [
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
' z% T9 E. P5 x0 s7 U% S6 F同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
9 H5 h. M. ~3 ]6 M2 t电压级段的零序电压参考零电位点。计算
3 m& {% c) F# Z. B# x+ A1 r各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电2 Y2 E8 @4 w/ U! U2 N, t
压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
# T% P6 p; h* H% t9 _电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
. K( X5 D" A. z) t2 W的零序电压， 则须计算图7中A点相对于4 G7 N9 U6 K+ M( c: z
+的电位差即可。若以图7中A点对 或3 T; m2 R9 `; C
上的电位差作为A点的零序电压是错曝: w0 y% `$ ^; W$ M
的。
% m1 \3 z4 i4 b8 d/ l( x图7直接、全面、正确地反映出了实
6 q$ R, R- P! U: x际系统(图1)的零序电流分布， 而且，* I3 W" B% u' d3 n8 z2 S
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压2 [' f! \$ V9 u4 y7 v' Y
级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
2 ]2 n- m7 y( K系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
8 I5 i8 T6 @$ ] G图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点* ~4 B+ g, l) ~2 { Z5 S; f
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
0 j# A0 s: _: z2 w$ f1 @7 G2 \+ A二”。: f1 _; g8 m! `0 w# X1 \6 y
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本
- K# S+ ]' n$ J0 r" [: l' a变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的( |( A/ m4 r A
结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻* h3 \* Z& a3 X) G" {
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
& x+ L$ n7 J5 i路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若& P0 ?7 K6 K6 h9 x
T2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由' \, \5 [/ J2 q! p
图7可得图8。1 X, J: s. o- w+ L/ i
综上所述， 零序网络的分析方法可总9 X T1 ]" o3 a# j9 _- O& D7 E
结如下。6 J* S0 o' m; p, ]) O5 a5 N
(1)根据基本的零序等值方法和“TO
: W9 p' r4 z; V5 T+ h$ u$ K1 R& e8 @- X结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
; [% T1 l: ]4 S' m+ m抗不为无穷大时的零序等值网络。
3 B% w7 c$ U7 h, W, R3 L(2)将不同电压级殴的接地对应点处4 l6 p! k: _; W/ b
作出不同的标记符号。
; [+ ]! I3 }2 B! `(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
2 S' M; v% `5 _" ~励磁阻抗移掉。: B8 k$ q2 G6 w5 D
(4)此时， 作出的网络中的电流与实' x0 y7 V& o( Q# E' k B$ K& _
际系统中的零序电流一一对应。
. B3 E: W; z* ^. b, d' G根据"T0结论二”可计算出实际系统中# E4 G+ C% S0 _
的各点的零序电压。% j! ]: v5 `( G) X
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
# C6 n6 i- j4 H* x, N流值为实际电流的三分之一。
% z [2 A" T3 c f; g: `2
, u; o5 u& {; B5 ^● |
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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