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1 问题的提出 2 典型的错误
O, [% k# z) c0 `" c: h9 K8 m在分析电力系统的不对称故障时， 一, k( ~: y- h+ s$ J9 D9 y0 c/ n7 ^
般要用到系统的正、负、零序3个序网
y5 d3 [) P' d- R) w络，其中零序网络比较复杂。特别在分析* z0 N8 g1 k* m% U0 N! T _% E" w3 R, p
多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现* Y4 `1 j" q1 t! k5 E0 g
许多问题。本文首先对常用的分析零序网
$ G1 ]1 O% f1 v8 Y络的方法及常见的错误进行了总结分析，
# }( J! K6 s9 f, J6 f" j进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零 ]; n3 [& A5 f- j4 _( C
序网络的新方法， 这种方法使很容易出错. v& {. d( n7 a8 m/ ^$ d; V
的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常/ N8 I3 r9 e7 C9 z
容易。
* z1 {$ S8 r- ?: K' I) c本文分析采用的系统模型如图l所
6 _- b! ~7 H: L& G% @示
. x* J6 V6 m- j3 s: {: m+ Y) O, @有3种典型的方法易引起错曝。8 ]; t# Z z4 S/ S& U
方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值' t, N6 ?* c" C1 Y: L
直接放在相应位置 。”如图2中x5 c6 u7 D5 E- J
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
. P' |" d' Q- I置上。) O1 L% V. d$ O5 S' O+ s+ D% Z" r
方法之二：“变压器中三角形接线一侧
& n# T8 ^" U$ R的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没: d" n* O- M/ X/ c! f% D3 z# S1 X
有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
. R* h ?& M% u+ n- Y3 f; R确的， 但在许多情况下会引起错误。如图$ ~. w& o( N+ ?9 E) [) [
2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而
, A4 e( B j+ G% q变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
! F5 T& a3 O. x# ?' x! N$ z点联的位置不正确。$ O( p5 [! o9 u* V: Z4 @5 ?" T! s
图1 J毛统的原理接线图
/ w7 e8 [' R {1 {0 jt 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
6 K n! c" f1 Z( z7 x Y% i参考文献; `4 \3 b4 \/ ?: l
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光, T5 G) i; Q' ^' |# x/ h: ]
等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
( W0 U' E! I; `4 ~1 y* r9 \5 @普及出版社， 1988
' q: r7 v- g" m8 e+ i/ A6 v4 V2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大" j) B0 ]( H( }0 o4 K+ V2 U
学出版社，1989; j" |& g( V. T* Q
· 28 · 电力情报 993' E7 V3 @( {) D' B5 y* M$ v# E+ }5 {
l习2 冉型的错误手值¨ 络' Q" L& C+ a! y( b7 q
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2 _( f5 y, `) z& x2 P
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$ Q4 A% w" M* d5 N
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)，7 H* h9 l' k z+ l, R- j0 \
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$ J3 y' \, @1 |+ A+ _
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
! h$ X% \6 T/ {) x6 B方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。0 i$ t& |' E: d9 B& w
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36 P4 ^0 s4 a% X7 u. B
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% M6 A4 X- T2 |, Z$ g: H5 x
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
: N0 d6 _* ]; b% w: K8 [. p- N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/ A; y* _, i3 e- J
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
) d% E. H/ I9 u( j2 k$ P5 D% k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
5 Q. s* b( S! ]" v) N3 不完美的正确方法+ s+ v! w) M! }7 Y' e
如果整个系统都是大接地电流方式，" J3 P0 W9 ~( W$ ?. Q
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节. ~' x0 @- v: Q) w# {" ^
上节的方法二、三作出零序等值网络， 如4 y! c& ]/ O+ _" T. s H
图4。. B! K7 h- T- N. O: s
图4能正确反映图1中变压器及线路
. {& Y$ ^3 \; S% w# H1 v3 I各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电6 w: j" Z: C$ g" U* \: w
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
" Y1 l- P) w% e7 j0 Y' W+ q, P图3 等值系统接线图. M! V1 E+ h# D4 H4 k2 {
固4 由图3作出的零序等值网络/ H$ x+ n( [( D$ A6 d
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
% U( y' \9 |% n, |/ X3 d际系统中的零序电压分布。
# B3 w- a1 ^! f7 ^7 c6 V4 完全等值法
9 ?; ^$ a' S. q$ \- [零序网络中， 每个变压器都是一个枢
; [! s: i! H6 J纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有+ [0 Q: o# p8 V: j" f& Y
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对 Q9 E7 S+ Y }( N2 _- y
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相1 {5 U1 W& L. _! o4 J" r
原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
6 O4 J& A- y, ?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) Y% y5 a8 B9 w0 Z0 R: z
一; _9 O& k0 [' Q
图6 (c) 归算剜 棚
+ \4 L, Y, a& y' `0 o; [ r中。3 |- U# F) T, c6 ]1 s
由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
V f; ]: b: I# {! K% u6 S% M支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，: G6 Q# p" ]) b
变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
5 _6 v# |! m* t8 @! W2 g+ n‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
, p. o/ e+ b1 U5 U; L1 S# ^9 R当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末; B* ~" d S( P0 H5 Q2 f( d
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，! ^& D- o$ ?9 J3 j7 H
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
8 m7 D( s5 p9 K- f端。3 ]. C' q) z v9 @, l. a' n
综上分析可得出如下结论：“在制定零
) N1 s/ `+ b: I* H* b# h' y序网络时， 应将变压器的能传通零序电流+ R6 ?7 F, S# {3 r: b: X
田6 (d) 上的电压， 即
; M) ^+ i" T- W+ P的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
' |; M. V3 x( O9 t端网络， 将此二端网络的首、末端分别接" e1 E) [% l0 n1 b) L, i
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末, ~* |5 s& J6 K! Z# h0 N6 Q2 h) X1 z4 V; q
端。”以下称此为"TO结论一”。* v% s- C) d$ J" w1 u9 M- s) c
根据TO结论一， 由图1作出的零序; r, h2 G3 B; E& J! G/ t% p
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端/ x' d4 x2 |: A3 I5 d0 `
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
. L$ I: w( A$ M3 Q输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所: y5 C7 _9 ~$ S* |
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口& |+ f* ^ f1 v2 l0 W* D4 n3 p
3-3 。TI输出端接二端口5—5 。: C5 Q3 V% w; ^ ?& }3 z$ F( n
图中 、占、 分别对应于图1中不
$ o! i% |+ h8 G" T; ^/ o/ B· 3O · 电力情报: Z& B( h0 c+ ?. F
囤7 完全等值章序网络
, @) O/ f/ N+ w8 s7 I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
L2 |' O- w' k6 e+ Y9 m" J同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
' F% t' x* ?/ v% ?" a+ J& i电压级段的零序电压参考零电位点。计算
3 ?# U* k; h5 m$ `8 }+ f各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
% L0 h: } S; ]5 p5 c压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
& y) E/ q% R" R: v( X电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点- }" v) n$ h# d# Y' ?
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于6 k; Q! B% w8 d, s$ f9 w
+的电位差即可。若以图7中A点对 或
5 z; q: j3 Z) F- k; C上的电位差作为A点的零序电压是错曝
1 d" ~; |& F/ w! I- i2 e/ _的。, P$ h! z# j# o4 h
图7直接、全面、正确地反映出了实
8 r, K7 h8 E g4 U际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
2 B5 _& n5 {2 A+ z% i7 l' y“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
5 I9 ^$ [& U6 _( E级段的接地点加以区别标注， 别计算实际7 w N2 g, _. T1 H% ]6 d) Z
系统中任一点的零序电压时， 只计算等值( W9 u) S& G) h9 h
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点& n% ~* J% C7 S, F
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论! S4 k/ t1 X9 F5 G w6 S. U9 f
二”。
' f7 {* d; j; E5 }5 b各变压器的零序励磁阻抗的大小与本; S+ @" {; F& T" O/ l3 [9 b0 q
变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
9 r8 w; l ~" b9 c* [结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻) f, L+ J# {8 [$ v. m) H
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
$ Q6 e4 p1 T4 T2 d路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
- E' U1 r% u1 q: c3 s( [T2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由0 R2 G# k) Y* r& f a5 s% Q7 W4 x
图7可得图8。- Z. F+ ?9 K6 q: @7 n6 z7 c
综上所述， 零序网络的分析方法可总! ?1 q* [3 @) A# P
结如下。, |. ]# Y( ]+ K; s9 `% r
(1)根据基本的零序等值方法和“TO% [- i1 K3 C9 T7 f+ M
结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
3 Y# b3 J7 _( m* [抗不为无穷大时的零序等值网络。
' C2 q- Y' m$ r( a(2)将不同电压级殴的接地对应点处6 [- [, v% L! B: B! m" t
作出不同的标记符号。
% O( Y( ~6 {( c: `' c0 r+ x5 M(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的9 ^% x" N. ^' Z9 p" t! e
励磁阻抗移掉。6 r% { ?: D; V9 F- r1 \- P0 ]
(4)此时， 作出的网络中的电流与实
O. u |- G. J; }3 b; b* v际系统中的零序电流一一对应。" J+ ]) P/ f# H; {) I# j; F
根据"T0结论二”可计算出实际系统中
" X# H. ]9 w; F( U- x的各点的零序电压。" u, F5 k, x. a5 c+ d6 X
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
( x+ m( q& s6 }. j/ `, H流值为实际电流的三分之一。, r) M) F% B. O' z* G9 l# B
2
6 C2 U% B) M0 z4 G6 T# t9 q1 S● |
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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