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
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，
进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
% Z/ r, D, a  @, N序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
% B. @- ?. E5 D$ B: t4 R容易。
本文分析采用的系统模型如图l所
1 _& @) t5 h$ c4 O$ s8 C+ B" E示
7 O4 ~" N9 ?* a; {1 D9 d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
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
9 Z9 {0 l. M; n2 y9 [置上。
$ v9 Z" i  q( H5 u4 A! ?* v方法之二：“变压器中三角形接线一侧
' Z% {# U6 n; E! @$ M的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
2 N1 R: r( I/ Z有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
& o- c# S2 S& k9 N- ?确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
7 Z' w7 S* {3 C3 A- e6 D2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
点联的位置不正确。
图1 J毛统的原理接线图
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
2 w% H' k1 o) `- w; Y* P1 E/ J参考文献
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
* y% x+ X( C; T8 \% b等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
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
4 k; h3 \  Q) d  ]4 Z9 v8 V· 28 · 电力情报 993
l习2 冉型的错误手值¨ 络
' I3 {/ Z/ q# @) k5 C% j5 X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
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
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)，
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
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
2 ]0 I' q% r% s7 ?' |4 R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
9 P1 v& @* o" |% z. U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
8 [" Y+ O5 H& D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
, x5 }( ]" [" r( |9 o7 x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
4 R- o3 ?( d% Y# f4 C7 S+ u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
; l1 E! i$ m5 N* q5 ~) y. q# r3 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
" l* V2 f- e# o: K图4。
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
  D& x' c2 ?0 l8 [# s* U图3 等值系统接线图
固4 由图3作出的零序等值网络
: J/ D1 I, \" n+ d; E№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
4 D7 L, f! F+ o$ H+ q: a0 j! f际系统中的零序电压分布。
4 完全等值法
- y6 T$ r% R) y( ]2 j& `5 r零序网络中， 每个变压器都是一个枢
# S, X' B% z& z纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
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
, d/ v% Q( g$ J& Q" S7 G5 s; F8 j一
图6 (c) 归算剜 棚
中。
7 w/ G" E- r" ?: _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 ，
3 w, k0 S5 z# @3 ~2 K3 z2 C5 d4 K" n变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
! C! u% r& [; U‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
2 D$ @3 ~: E! `5 ^$ m% B当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
0 K8 i3 |! b, f* z端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，
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
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流
田6 (d) 上的电压， 即
' ~' l" @, p( u4 M: z的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
. H5 v' _: y2 E端。”以下称此为"TO结论一”。
1 q6 Z; J0 v) P6 r8 c* U根据TO结论一， 由图1作出的零序
) R" a& I4 Z/ H, F3 ?2 n; b网络如图7所示。从图7可知，T4输出端
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
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
8 h" E' v, w# U5 f& e3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
图中 、占、 分别对应于图1中不
4 i9 P2 b8 a( _  q3 F· 3O · 电力情报
" G% b! i' j& j2 S+ Z8 F囤7 完全等值章序网络
+ u( C% C1 H: }" X" n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
9 X7 C3 b4 k, Y5 Z; A  h同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
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
4 U/ D$ R8 ?: Z" B# W$ N2 I电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
+ G2 z7 ]% Z) g  d6 |的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
6 h( T$ g% O+ ^& }2 ?/ |9 ~+的电位差即可。若以图7中A点对 或
4 O# L8 N  \7 I) _上的电位差作为A点的零序电压是错曝
的。
% G4 N" k4 B2 [/ u图7直接、全面、正确地反映出了实
6 g; D- m9 O. v3 ]2 c/ i: R- m8 ?际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
0 s  t) H4 _- k8 n; g; g“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
& B' [4 v3 e( g, [系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
+ u) m* x* e- @3 Q! L1 U图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
二”。
# Y' d1 [8 c3 w0 t( }  A% g8 C4 p! n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
9 U8 X7 X+ A6 W$ C$ w结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
( v, g: T/ X9 B0 `% }0 |8 V6 g7 b抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
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
8 P( d9 r7 `" ?$ j1 S3 P4 X图7可得图8。
6 n' I2 s) H0 r* k* q9 ~; f" G综上所述， 零序网络的分析方法可总
$ j- L* X; q8 p( J! K/ A结如下。
% b; K1 [" b+ \6 m- P2 O( [(1)根据基本的零序等值方法和“TO
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
8 B% X$ ^' y5 m$ ~# q0 J6 s5 N作出不同的标记符号。
) }, Z/ X0 l' I, @3 t* @+ ^3 \(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
5 g5 h  [* J+ O* ]励磁阻抗移掉。
(4)此时， 作出的网络中的电流与实
) e$ q- g2 A" I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
的各点的零序电压。
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。
# r# s- d/ o2 O& O' `2
●

tyd

风风雨雨
换来

rivaldokaka

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5 E1 U3 C$ t0 c0 D
* `1 d9 g! d7 O% C. _    好贴，学习了

fishks

学习，谢谢分享