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1 问题的提出 2 典型的错误( Q+ X, a2 I8 f7 p
在分析电力系统的不对称故障时， 一
: Z1 U: g+ a$ C2 ]/ i般要用到系统的正、负、零序3个序网2 I/ L8 y5 Q/ i" Z2 U5 k. s
络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
4 l. ]1 z0 h+ L多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现5 a4 N+ {- q0 v% l* \' U, [
许多问题。本文首先对常用的分析零序网" Z6 G8 D8 r9 l, L3 `4 G% Q' c
络的方法及常见的错误进行了总结分析，
w2 J4 L9 x* `7 `进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
; f% I4 N; ~8 b序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
9 @/ S9 D0 G N6 B的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
2 I: R- F! C; a: e: c- l容易。
& B! v9 ]5 D: C8 w7 D6 }本文分析采用的系统模型如图l所
" O0 V5 A- S0 W M示; h E1 W# g" x* h! M- q
有3种典型的方法易引起错曝。
: o% e/ Q& v& {* T% @0 S, e: z. _6 J方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值
3 x% i' n; f9 y- ]5 v0 m/ ~直接放在相应位置 。”如图2中x7 E; N7 f# P( Z, F3 u! y( a
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
0 d: c, F7 j: v5 D" N% R置上。
& U1 y7 g& H+ K0 R方法之二：“变压器中三角形接线一侧3 l) t( d0 E" b {
的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没" Z- `- c2 B9 G- k, F
有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正, N6 \8 \ z, \1 A S! }* L
确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
. Z5 n/ L7 c9 C' H t k% R2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而, V; d1 f/ [7 {2 y# S }1 m
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g4 ?# H6 {- ?2 M5 m5 f+ c# P. s/ y+ w/ A
点联的位置不正确。" g, n/ B3 t) G; U/ l
图1 J毛统的原理接线图
# l: W' n' z/ h* Jt 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
, Z" I5 @/ \$ K# K* Q: O7 R# _参考文献& l1 Y% b/ c4 [/ }' u
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
. F1 n9 I* D' t等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
1 z" Y1 H8 j' ]/ |2 ^& l, ]# H: u& V普及出版社， 1988" {. y3 S/ Y7 t3 N0 o0 L- ]3 M6 Y
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
# W7 c& Q$ ?, y: ], C学出版社，1989
& `( S4 D- F# N· 28 · 电力情报 993
( I3 S# `( y; n# [) G& ?2 Gl习2 冉型的错误手值¨ 络8 M" O T1 k3 g) X4 Z: w: t
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. B c: e4 G3 Z, H7 j; C; v
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% ~( C- N1 B. W. U( x% T
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)，
: w) A) f' m8 Y% @9 \% 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 t; n& E& N1 I) l, W
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而3 D5 u5 C% `2 v* c$ b9 Y1 s" z
方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。$ N' f0 _$ Q! H' C1 S
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
, A6 W0 ?# w9 F5 L: Q, Y! Z& A" t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
p. J: p; ?. x( ]. S3 s& j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
+ S* y6 o) Z) U$ d* O r o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
+ F8 ~* z0 x! P# l. o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
' |& C2 u+ T3 r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/ H* z" q, V9 t" t, e
3 不完美的正确方法7 x7 u7 M) x& J* m, l, j) B
如果整个系统都是大接地电流方式，0 R: |" C) L) V4 e
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
% \. v2 j/ F v& ]) b/ k9 ^上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
- M: l4 V" _2 a7 H9 i+ l2 T, }+ u图4。% f) Y$ k8 Z4 Y' p- Q
图4能正确反映图1中变压器及线路; k/ n& e4 U+ N
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电" l, k* F+ W+ Q( S3 U8 @
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
# w8 P7 G7 w; Y3 y6 `) g图3 等值系统接线图/ ~, s& u/ @( h* F
固4 由图3作出的零序等值网络( Z1 b' [, P; {0 O3 C) N
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·7 ]5 _3 K4 E. [% D* [
际系统中的零序电压分布。' E& e# x6 n- R E/ m
4 完全等值法
/ c" O7 K$ O$ k2 d0 H, t! V, n9 h零序网络中， 每个变压器都是一个枢
8 h- q# |7 _' y( u纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
1 T/ | O" r( h. E \一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对7 B O3 i( J) ~. Q3 ]$ t
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相" K" k, Y; U+ v4 c
原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒( [0 e, z7 B- s( @8 @
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/ n: P* S8 g, z2 I
一 y x7 a5 E6 `7 ?
图6 (c) 归算剜 棚
3 K' {7 i: I! b7 B0 m) Q中。7 d: V U. d6 [8 V! L
由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗+ }5 i2 P! q9 U# p; h. X2 o
支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，' u4 N- K i/ j0 B. o9 M4 k3 x% ]
变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、) u3 S$ a1 y5 z" h; O6 a
‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势+ A6 a3 _, j8 o' H
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末; p+ a: {' ^ P ~4 |1 W7 n
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，
6 t) j! N3 C9 |, _8 N变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
* }. M, P @- l! H/ ]4 T$ D端。2 W+ m2 b3 z6 m/ I r, F
综上分析可得出如下结论：“在制定零 I0 e7 H6 Z0 `# d2 K; _
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流& T& x0 @3 y* Q9 |( H) X0 z
田6 (d) 上的电压， 即
8 x" p; c$ M) N w: E8 E) u的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
3 a1 \3 b) N# j6 b- R端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
0 ]% ]/ I6 V: [$ d r$ P, Q& _于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
' ]# `: Q$ k: @' f; z' r3 T2 j端。”以下称此为"TO结论一”。
) g+ F$ o* R! J8 g" v+ V1 {1 O根据TO结论一， 由图1作出的零序8 |- l/ H+ {6 ^' C
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端3 s6 y3 `: L9 b Y( p
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
+ s% R, L3 q. P* Z5 M& o1 A输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
2 r# Y, E1 ~; A接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
& y7 C l$ B6 l9 K3 S% n0 _4 H* x3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
9 u. N& u4 e, ]图中 、占、 分别对应于图1中不
5 p9 r W4 j" k7 [: ~# T; R· 3O · 电力情报
6 `: j$ ^: ^$ c$ _ V- b囤7 完全等值章序网络
% u7 P+ _ _/ Q4 l; }; E P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# N7 I# X' d) E' \
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
5 _. R" b, M/ j/ f% \2 a电压级段的零序电压参考零电位点。计算6 O, ]; B3 W- B5 R6 |, F- W) a
各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
2 h( R# `& ^+ t2 V压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
/ D& Y9 |5 U) q' G2 n5 g& Q4 x电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点% g' n! K3 L* i$ e6 l9 Y! V
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于! q6 n6 `& |" w6 [7 } e& W( J
+的电位差即可。若以图7中A点对 或; g' l9 `9 _# z# d
上的电位差作为A点的零序电压是错曝% z. y5 {4 M6 m3 y/ p# N
的。/ \8 p) K( ^% W
图7直接、全面、正确地反映出了实6 Q3 @4 a' v0 g9 x8 J0 S
际系统(图1)的零序电流分布， 而且，, @ C( O' R+ I: K+ F. q7 q
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压0 N; z8 x" r% D h. n. Q
级段的接地点加以区别标注， 别计算实际6 c9 K7 {! a- A" K8 E
系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
, o, L5 G, y7 b; i0 m/ e5 o图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点) w1 A2 c$ {9 U3 d9 e! g6 L
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论$ g& t- m% c; y- m- _; R' q
二”。, `# r) D) I8 d4 ~
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本
, U$ i z# P) a6 e$ C, V! z" S变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
& C! Z; o o& Z" L$ ?/ p0 B6 V结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻. p) Y6 z5 Z' o+ ?% t% v
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开& g! e3 Z& f- {8 E" K8 _
路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
3 c4 _1 @( q4 c, x1 E# b0 ET2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
; K& n8 v; j2 j8 F+ r0 M1 e: F图7可得图8。5 N% t3 L: H1 f5 W! t7 N# O$ z# B
综上所述， 零序网络的分析方法可总
- T' W' T. a6 F. s2 S: W7 g; ^结如下。
4 |/ Z; w4 e$ a! \(1)根据基本的零序等值方法和“TO1 D& X) t/ m1 A& t- k
结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻/ O; C2 r3 h& s, W
抗不为无穷大时的零序等值网络。! C( e. V+ ]: z8 ?1 Z
(2)将不同电压级殴的接地对应点处; P# b; x) ~! S8 g2 |# i
作出不同的标记符号。( ~ D- Y3 ^) v3 g! h, V) j
(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
# y0 [, h8 i) q励磁阻抗移掉。5 F* {2 H$ v- ^/ Q
(4)此时， 作出的网络中的电流与实
: L G: W+ E6 ^& ~际系统中的零序电流一一对应。! O/ b: @3 m& t# [6 T2 d) _) a) ^
根据"T0结论二”可计算出实际系统中6 N- C# O& Q8 ]9 o. T. u
的各点的零序电压。5 @ T Y9 A* w ?' T; i" Q# l
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
2 m: k/ o* ] g; R, w/ v流值为实际电流的三分之一。
" p1 Y# h5 C3 j5 X/ j28 }, q& P& G; M
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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