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1 问题的提出 2 典型的错误
- ]. @6 e- z- r% [在分析电力系统的不对称故障时， 一
) S% p L z( G: c- \般要用到系统的正、负、零序3个序网
( U ?; X m% O2 T$ `% H' m ~络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
' ~6 n; e$ ]/ e) Z5 [3 Q6 r多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
+ y( n& V" n5 k6 z$ t2 _0 E许多问题。本文首先对常用的分析零序网
7 S0 y, f8 n: ?) |/ I络的方法及常见的错误进行了总结分析，
( k9 p8 U( o) X r3 G进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零# ?& R1 U$ D; `9 E
序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
2 l: |, H! \( ~) d2 n; a8 e的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
; M0 ]% Q& y, O$ m- g4 z" a. L容易。
* u+ h+ k3 l4 w8 ]* @5 G; ]本文分析采用的系统模型如图l所
! S+ Z+ R0 {/ P9 A `$ h' C示4 }& Z! J) o$ M: j' c/ G$ Q
有3种典型的方法易引起错曝。
" R3 g' d8 ?6 W6 y方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值( ?' f0 {, e- {% K2 {$ u- {# [1 C
直接放在相应位置 。”如图2中x
1 h# |1 v% l. M( ]Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位 Y7 G6 C9 ^$ s$ U
置上。
# h6 I: K7 M/ Y方法之二：“变压器中三角形接线一侧
, ?9 C* s! o7 ]( x& S9 R7 {的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
3 ?1 r" e: d& Q, {有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
' v$ P% w3 v$ @% g1 t9 x1 d确的， 但在许多情况下会引起错误。如图+ j4 a( y& Q8 c+ Z( @! K/ M
2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而- C: m" @; {% \! r+ e. o" y# W% r
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
# K; N q. ?% b. l- x3 E+ N点联的位置不正确。
4 }! A7 w0 @8 h图1 J毛统的原理接线图# m' V7 q4 T) X I
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十2 v2 K( o" x0 K! k4 N8 P
参考文献 \) Z% H# e/ m2 k
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
& `0 q: V) N0 n# v等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学! S, `2 `, S9 o+ Q7 i. M
普及出版社， 1988" _1 A4 O, ?4 ]) C
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
* M$ b9 z" s4 T6 U学出版社，1989
' Z! j8 c/ |; `9 T· 28 · 电力情报 993 f) E D$ W1 V) k
l习2 冉型的错误手值¨ 络
^7 Q7 l/ \5 G: Z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, @& j6 M2 }6 i$ B- E
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
! N2 O7 [: T5 C' }1 S1 B" n0 g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)，- G" g/ _2 v; U9 b
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 i8 a; Z4 |: A2 {" N- @
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
- A- S9 k1 k. p方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。
4 V! t, K$ N1 p# a) n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
! X2 C/ t. K7 J7 ^( a2 [& ]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4 L6 m8 }3 J: B/ l4 w
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
7 s& U1 |9 O5 I5 {% K" Y6 H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36 c5 Z& K1 m, [( u; \' E$ h, c- U
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- c- n& ~2 }( Y4 T0 m4 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9 o& \2 S2 ^6 a# K+ f5 s
3 不完美的正确方法9 P f- k" E" c5 W1 t$ a6 r, |3 w
如果整个系统都是大接地电流方式，5 H! M* ?8 h% f* A
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节6 U; r4 t9 R4 h9 {4 L; _; H
上节的方法二、三作出零序等值网络， 如5 H2 g9 D% t, }; ?; g: M
图4。: o1 @5 T$ A* _& Z0 v
图4能正确反映图1中变压器及线路 g% R2 B) O" L, C
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电2 m$ C: Q3 p; M6 v
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实1 b: Y1 K6 I/ e
图3 等值系统接线图9 N7 |0 E* @- ]
固4 由图3作出的零序等值网络" L$ o, e/ k' i
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
: o' Q8 x: |7 {际系统中的零序电压分布。
# |$ h) p6 ]1 e' [4 完全等值法6 K: }' O# R8 i+ i. t: O
零序网络中， 每个变压器都是一个枢0 i" A+ G4 J& w% ~, m" n/ g1 e' s
纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有! D/ x4 X! P' v- c3 @9 {0 e: J
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对4 ~: e' n2 m& N* f
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
" y1 {- f( \- `% @" L3 v; b原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
% H7 J. C7 ^ }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
& q# ~/ E) a- U/ i, o6 J一
: K( q) M, k6 W7 } Q图6 (c) 归算剜 棚
+ k' p7 N8 F. A9 o中。
) T4 d' S9 E: \( s* r) j+ `由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗% F& a( H5 b2 i/ ]$ X
支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，
3 K5 U4 R! y" ^& N: G4 z- H# M变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
8 c$ z) K' }1 P2 U‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势. B7 z0 n F0 n5 l0 ?) p8 N
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
8 Q7 }# j3 O5 S端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，* k( O% a# }% l! K. s! z0 A
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
0 T9 J$ F1 l. V5 n3 X8 i9 \: Y9 m端。
( U9 V# ?) D1 a综上分析可得出如下结论：“在制定零
& i7 s* q9 ]) U8 k4 Z序网络时， 应将变压器的能传通零序电流3 Q5 D7 J1 D& P# e+ V
田6 (d) 上的电压， 即
; T$ V; I, |2 b" D2 X @的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
; P, R( Z& T6 y, z" Q+ d端网络， 将此二端网络的首、末端分别接3 ?$ x0 M$ E. r8 o: A0 V
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
- C: s& B& H1 @) o2 z端。”以下称此为"TO结论一”。; z" N: S8 P) u1 d4 f# w1 M! ?
根据TO结论一， 由图1作出的零序8 R9 e$ ^. o9 Z
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端
* j/ k y4 I; L3 V所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3 | c- W& |2 }! k0 C. w9 T0 t
输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所) ]8 }, m& J6 ]8 f0 }
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口' Y2 I% h: b6 i. A4 v2 B) r3 h
3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
- W2 m% ^0 v# \) U图中 、占、 分别对应于图1中不! z% t' y; s7 y4 Y- o& d8 Z% J" h
· 3O · 电力情报" v5 b& C# ]* o' x8 T
囤7 完全等值章序网络
; C7 n+ B G A) }) l6 J; m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
0 e. K+ h' P. ^/ w" g( B0 K2 D同电压级段的实际接地点， 它们分别是各3 c9 ^, g P( f# u( A8 T0 u. B
电压级段的零序电压参考零电位点。计算5 T, D0 A3 N2 ?' p+ {
各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
4 Y7 H- W: i1 t8 n" o- h压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
& t% o3 Z/ t7 r9 f6 m" K" @6 ]/ G4 V电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点8 O/ w7 z; e1 P' _2 x I' e
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
% m& m$ ?) U) l4 M" m+的电位差即可。若以图7中A点对 或
0 M: ?# ?5 W" v' E( {) X. J' Q上的电位差作为A点的零序电压是错曝, \1 `/ ]; J# y0 x8 G
的。3 q' J. y" A/ [6 A8 l; o/ H" ~
图7直接、全面、正确地反映出了实& m9 `7 Y6 b! x( \
际系统(图1)的零序电流分布， 而且，$ u, d, K0 i$ y9 ?1 i
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
- e- i8 K) H3 Y, f# p, D& V级段的接地点加以区别标注， 别计算实际8 b* i* A8 B4 S; u
系统中任一点的零序电压时， 只计算等值- c* ]# D8 m* y3 \2 g1 g2 u7 k
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点' s, H W+ D, \
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
; _0 R* V% d5 r; j! E5 b. t1 U& K二”。' V- B* E5 ?. i+ _! Q: o
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本+ g4 ^' ~* ~1 g; D
变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
# V1 ^8 N7 G+ q4 V$ R, e结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
/ i1 m1 p) e+ f7 Y4 a8 h抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开) J& U1 d( m' ^
路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
3 Y* Z: g) f7 y$ QT2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由# S* s1 p1 t; r: Z8 q. r
图7可得图8。1 x% `+ R3 S" ?3 R/ k% W
综上所述， 零序网络的分析方法可总 J# ]3 E8 Y; k
结如下。
A$ E9 q% U& C3 C/ d(1)根据基本的零序等值方法和“TO
, `' X o% Y7 r$ E结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
& ?' E! i3 m C, d, H抗不为无穷大时的零序等值网络。
- N2 N3 Y- J* R: F) p6 p; m7 C(2)将不同电压级殴的接地对应点处9 k1 }* n- f* A1 i5 J6 y5 d
作出不同的标记符号。
; W# s8 P0 |4 U6 ](3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
) c, i4 t) b" n9 _7 |& v2 w: z励磁阻抗移掉。
8 E9 \1 L( A: Q9 g: F(4)此时， 作出的网络中的电流与实
( `$ g% j l8 C际系统中的零序电流一一对应。
8 B' z6 [$ O+ D) b1 M) K; e根据"T0结论二”可计算出实际系统中
9 Q& o5 U9 {. a# V的各点的零序电压。
j. I9 r5 V, U* \& s需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电; ?* v" T& E$ h+ p- c
流值为实际电流的三分之一。) ~4 }8 o1 C9 m1 V# d4 k
2
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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