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
. R; F( }2 W) O. }/ Z; c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
* `1 N5 |. d0 i+ X2 V  R, E# Y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
+ Z1 s1 S, @5 v' G) o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
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
容易。
本文分析采用的系统模型如图l所
7 F$ _' D3 n4 s示
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
* z4 q& p1 R+ s' J2 V* WXm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
置上。
  [; ~5 f/ i* D6 S6 @5 L方法之二：“变压器中三角形接线一侧
的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
! o7 o$ c: p4 R/ r有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
: i, U6 w; S4 j+ f2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
7 U. I# |/ |. n点联的位置不正确。
- M1 L- [, W& W9 w, {3 u# W6 p0 R图1 J毛统的原理接线图
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
8 T) m: P( n  b6 _/ p$ `参考文献
+ t/ F5 O; ~: ^. x1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
% E$ j: i5 J& I等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
% ]' x: Y( f6 ]普及出版社， 1988
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
' Y' v$ }& x+ _/ V: ?, j学出版社，1989
· 28 · 电力情报 993
" X( g' i7 M0 x& v7 Tl习2 冉型的错误手值¨ 络
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
* H/ [+ T# n  D+ _3 N3 c" i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
( X6 g( B2 I  S: t) x8 n处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
" f$ r* `3 Y$ h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 b8 x2 Q3 a% U2 y0 ?; i$ |+ B& @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
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
& G7 V+ J  A$ g+ S3 Y- {+ F$ \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
* q" d$ R( L6 u  `; Y8 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
4 B1 Q2 T/ c' [; R9 H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
3 不完美的正确方法
如果整个系统都是大接地电流方式，
4 v& ~. s/ Q! {4 @即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
1 \/ X5 E; X: U4 t6 D上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
图4。
) W, H$ b; _( T$ D9 [9 V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
( z6 k  P0 _, p, M7 Y  E  x抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
图3 等值系统接线图
# K% m0 s" M1 Q9 c# L固4 由图3作出的零序等值网络
: f# I6 ?( e2 t+ S% l№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
际系统中的零序电压分布。
4 完全等值法
零序网络中， 每个变压器都是一个枢
纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
$ g! l! O4 N: L% q4 T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
4 H9 Q. P, L5 q: ~! D& C1 E原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
; k1 g5 D8 h5 @& O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
一
# G: R9 Y3 L- r图6 (c) 归算剜 棚
- B2 O. n( z+ O9 ?) _- ^- u中。
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 ，
8 d9 B8 A, h5 X变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
- w/ D" S$ Q$ q当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，
# L3 M$ M4 T( Y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
, a+ e4 J% A8 d. I田6 (d) 上的电压， 即
的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
/ o3 z& i! o2 o" ^: d1 ?' s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
- k* t  g. Y7 _) W1 Q) Q; E端。”以下称此为"TO结论一”。
根据TO结论一， 由图1作出的零序
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
! T& \( F; D& k$ m输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
; z& W) \5 q, a; Q. k6 I4 B接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
' m; m+ U3 j0 M& I% g! `* H图中 、占、 分别对应于图1中不
& w7 V" m. X/ ]9 L6 v0 C· 3O · 电力情报
5 ^7 H1 j/ G, T; ?囤7 完全等值章序网络
* f" i1 G0 Z+ l; j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
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
  }; @7 |8 V0 e各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
  ^/ J0 }' }! `/ Q压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
; E5 ^1 |; z# c' }6 g- I8 }" I的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
7 F( K& S8 ~; _7 S" w% J+的电位差即可。若以图7中A点对 或
9 @4 \7 x- o3 W& L* V上的电位差作为A点的零序电压是错曝
8 q  O$ q4 V0 S的。
图7直接、全面、正确地反映出了实
际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
. P% e4 [  i2 m1 q/ Z& C7 x级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点
3 t2 K8 h! y1 }8 |" p3 u之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
' M) `; n; p( c; o/ l二”。
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
结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
: A" v) f' J% R) p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
  T7 w  ~+ v' @4 ET2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
' F6 s: Z1 n6 K$ T! g$ D' s图7可得图8。
9 @7 O( B) N5 f! o综上所述， 零序网络的分析方法可总
0 c2 ?: _0 E* M/ O1 `; Q' M/ x结如下。
: y( o' I; U) g" c9 Y% E; x2 t(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
7 e5 {; d) Y5 d9 f* {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
作出不同的标记符号。
2 r8 F8 f( }7 F(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
励磁阻抗移掉。
, S* ^1 x6 x2 S6 q! v& a(4)此时， 作出的网络中的电流与实
& {% [9 L( o/ j$ `0 W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。
% _9 M- h" f, M2 L需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
& T) Q  @7 E) K9 j, _流值为实际电流的三分之一。
; A" I+ n, p5 }3 h) g9 C6 N# ?6 ^2
●

tyd

风风雨雨
换来

rivaldokaka

回复 1# 风花雪月
' b4 e8 |( Q( b! c; H) r
  l9 T' z/ ?3 s/ f. |
+ a$ u0 T1 Q' J4 D    好贴，学习了

fishks

学习，谢谢分享