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1 问题的提出 2 典型的错误
6 F( @' U) [+ q' ]3 ^9 [在分析电力系统的不对称故障时， 一
. ?$ P8 {5 ]1 l: ?0 D般要用到系统的正、负、零序3个序网
' _- G# {' _4 L7 i3 S络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
* @2 U! L' v5 Z: v9 \多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现 ~8 s4 F( @: P# g
许多问题。本文首先对常用的分析零序网
: @# w. r+ @$ ]8 p: W络的方法及常见的错误进行了总结分析，$ Y9 _: W% {- u! E+ k: T7 Z
进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零, t2 M) f, R5 s/ d
序网络的新方法， 这种方法使很容易出错+ _$ X" i* c5 U3 h7 I8 s
的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常$ ?" l3 k: S0 J
容易。
/ u& U+ m, q" d. A- m/ e$ H; J本文分析采用的系统模型如图l所
5 z4 T# s4 o# ] M2 h) f示* c% n- b5 H; C. B3 W
有3种典型的方法易引起错曝。, |+ z% e% x5 y8 f j
方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值
) o5 n, ^) |, [/ ~直接放在相应位置 。”如图2中x2 {. y4 ^2 m' E: v
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位# @, u. X" x* T9 I
置上。
& o( Z# j$ t: O4 K; Z9 K方法之二：“变压器中三角形接线一侧5 ]: V/ b' ?9 G/ S/ I# G' i8 C
的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
2 D+ w& v4 I, r. N" {有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
' l9 g, w" S0 w* d9 z$ U7 A6 b确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
5 f& u \/ Q2 x4 a) I8 q1 e; v2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而0 ^7 i; p2 Z0 X6 k4 R
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
7 v8 g) }# `$ ~* V; ^. [点联的位置不正确。
9 o+ }# c' z5 w- F' V$ C图1 J毛统的原理接线图
6 W4 W; q8 Y( }8 {t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
4 o2 q! ~- K+ c2 ]9 f( O参考文献/ z% X" Q2 N: {& E& d5 X$ b5 Y0 a
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光( g" E# n+ C4 h0 R' W
等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学& _2 w5 p# p( w
普及出版社， 1988
% w5 O% W4 D) O; `+ r+ i8 ?0 p2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
8 D6 K0 Z$ Q# {+ Y* p q学出版社，1989! K' L- @ I5 n l
· 28 · 电力情报 993# d+ t# X% T9 u" w/ a
l习2 冉型的错误手值¨ 络9 m$ a9 w% n- H
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
6 d$ Z: X4 n) R* B) C8 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( z+ e! t% x9 t0 z* W
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)，
: l G4 Z" r% f+ f, J2 [& l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
+ J* U, ]6 k% |1 c- H/ ~处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
q" n$ `. A% x, t! W5 |方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。5 K( g. ~- z: z0 q P) s3 m
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33 \0 O' f3 g. h
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, \" M8 a( U6 p; x5 U! g
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
( A( a2 ~9 u- V# J& u5 Y: u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33 A) }9 N* V$ x. J0 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
7 a; N4 E0 F* }& }" z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" I* ^: o9 G3 y \
3 不完美的正确方法: \/ C& S, \: ?( q5 q% h0 W
如果整个系统都是大接地电流方式，
0 R* y# I! D K( W& x4 l即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节4 n% d0 K1 v |5 |% x: K
上节的方法二、三作出零序等值网络， 如/ }% M8 e7 ?; z* z4 q1 t# `
图4。
/ ? h6 z% C- e) D# C/ r3 K图4能正确反映图1中变压器及线路; B: I9 j; t2 v
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电
& k1 k7 w: c0 t( o抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
1 B8 Z# A5 }- o7 S! m3 t( H1 p- ]图3 等值系统接线图
. ?/ l0 ?. z( b. i固4 由图3作出的零序等值网络
4 [6 _4 `* N" `№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·. r0 k; | X. I: V" l0 L% Z
际系统中的零序电压分布。
- b/ H i* b- J6 m# E+ v% [$ r1 X4 完全等值法
+ M( E, s7 R9 t( T* f零序网络中， 每个变压器都是一个枢
" t0 m w( G3 C0 g% a纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
& f- ^3 Y9 k3 t/ J( L- Y一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对 u0 l7 N7 P' \8 T7 f
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相5 O7 d% T! h% g8 N+ Q' K
原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
1 a- A! q7 v: n7 h9 ~1 h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) p7 d _' A' X" A2 a" d. P7 v
一
% z+ n6 D2 f* E图6 (c) 归算剜 棚. |2 o; l) T" k. | a
中。
9 |9 |+ c5 s" _1 O由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
) K/ `" r1 m# ]" [支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，% j8 q9 N0 E% H9 O6 n
变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
- p/ N2 Y5 p/ p- A‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
8 f7 Y! s' u0 ^9 r6 f当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末# ]! i# t/ U6 @
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，8 C; y# u: \, c! S# S
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末$ O2 D; v9 P' v( C
端。4 n7 Y C. D G( s$ |
综上分析可得出如下结论：“在制定零& `# }2 E2 A5 I: E
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流
2 F3 x: \& h) \2 D6 |+ p3 r田6 (d) 上的电压， 即& b* s3 r, }3 A: _! V, D% T
的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二
9 `, `3 F0 B& j6 g端网络， 将此二端网络的首、末端分别接! X7 y2 Y( b9 U) o8 C! p
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末5 K H: C5 x2 t4 v
端。”以下称此为"TO结论一”。' t; P E) f+ J# U6 m! _
根据TO结论一， 由图1作出的零序* s( n4 g! u5 S9 Y/ Z. Q2 g% a: }
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端+ M4 P9 s- m6 b7 H1 o& D
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
) b- X J9 @8 G6 ]+ ^3 X/ D5 N+ v输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所* V! t0 s7 l0 I' u
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
) t) V4 V7 M% C) k# T3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
0 z5 V7 f& U* Y! u图中 、占、 分别对应于图1中不4 b0 x% ~" ?- X6 G5 |, @5 X: D
· 3O · 电力情报
9 a. N% i6 W8 B! l2 [( k囤7 完全等值章序网络" y: k& j( Z- b+ x" f. \4 N. s' F
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 m& W% z0 d4 O# T: a
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各2 m; z0 q- f% [# k) x
电压级段的零序电压参考零电位点。计算
) f& h# o. C R Q2 m" J各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电 \; J2 H& G0 U; m: W) C
压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
+ Q% w6 g5 L# S' t电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点1 s f. s% Y' o+ |7 A' q2 a5 P
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于" Q+ N/ r; H% |3 t5 }, B! [5 ^+ w
+的电位差即可。若以图7中A点对 或5 V- v1 D( V! C1 @% A
上的电位差作为A点的零序电压是错曝
5 c: Q3 ]* ]3 s& D的。; J9 ~5 O& r# x* U
图7直接、全面、正确地反映出了实
8 Z, z0 @: y- V际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
3 n/ |9 H4 V# ~$ j7 n8 ~2 ~/ N W“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压" z- m% N) J# H7 L
级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
6 V6 w8 m& W* q系统中任一点的零序电压时， 只计算等值3 c: [3 G* g* q# {. q5 |/ \
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点% F2 x# W" f4 h* D6 }/ s: H( X2 m
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
4 w0 [5 _9 K9 H$ z% _. P' Y, f二”。6 a4 c( |2 D. \* L# n
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本) z1 Z) j# H; k5 O
变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的! D% H. N& R2 _* S4 D
结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
- V# f8 e/ l+ D1 S: a- D. v4 }7 h k! K抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
* h, R% L$ p( d2 b* ]1 O6 b路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
) p" H! Q v) A- x" b- i9 L. DT2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由+ o4 M0 K) V. j6 \) M3 t7 Y
图7可得图8。
5 [/ c; C6 G$ o& V. H! h综上所述， 零序网络的分析方法可总) u. Y( x) `& \! b e6 Y8 l( [) A3 y
结如下。
: w3 K j/ v/ \3 q(1)根据基本的零序等值方法和“TO% c/ A4 m% W& }. p
结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻6 D: I5 N% t* g) J! ~+ M
抗不为无穷大时的零序等值网络。
0 L' S. e3 w, @5 W(2)将不同电压级殴的接地对应点处
" x: B5 Q6 Y( v9 h: R6 Q! g5 }" ?& i作出不同的标记符号。
o4 x) k( W5 b/ A9 O" B9 M6 u(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的' Y7 \$ _% j& N, K u7 m, Q9 A4 R
励磁阻抗移掉。1 H! z' ~, T1 r- f; n
(4)此时， 作出的网络中的电流与实 M& o! }, p. N, I5 B9 z( H% _
际系统中的零序电流一一对应。+ [1 g7 F/ z+ x' _
根据"T0结论二”可计算出实际系统中
4 K- Y* U# b5 ~3 ?6 r$ e6 ^: l) U的各点的零序电压。% ?2 \8 \4 W* j* N
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电 c7 ^3 _, q q$ y8 H5 Y5 G; b# b
流值为实际电流的三分之一。
9 n& Y7 R9 o. w) y; {; \2 ?2
; ]) P. w7 F! F+ y/ u4 p5 {● |
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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