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1 问题的提出 2 典型的错误" a, `, A P2 D/ h
在分析电力系统的不对称故障时， 一' }: K p% }9 M8 F$ e7 Y
般要用到系统的正、负、零序3个序网
& h3 t6 M4 g# Y# S# U* G: _, C络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
9 n2 \3 H/ N' M7 g多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
- q) l! |! C R9 B, v8 a D许多问题。本文首先对常用的分析零序网0 J* ]9 p3 o; @ _' u& ?/ c
络的方法及常见的错误进行了总结分析，
J2 t5 q8 C! O! A& O0 R进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
3 d2 ]; g8 R7 o% D1 T; I: r序网络的新方法， 这种方法使很容易出错' ^6 l9 `: n8 o
的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
' l+ A L6 X& M+ N( c容易。! O( k+ s& K: p8 T
本文分析采用的系统模型如图l所
; j) _1 e7 X" ~5 T* C- x: g0 T示
; W# ~$ E- x7 Q有3种典型的方法易引起错曝。
0 f/ e' z+ E1 H& x( m0 m4 y8 J方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值 W2 R8 \6 K1 z1 }- n
直接放在相应位置 。”如图2中x) y' P7 b, E/ ]% S) p
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
4 M( V- H8 W/ f2 M* @7 P3 \8 X: U, S置上。4 u# j# V6 H# R' P
方法之二：“变压器中三角形接线一侧
: ~% l) |2 c% Q6 j" O& K的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没
4 m, S! h* Z8 e; ^5 ]! b; b有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正9 n4 v! L: F4 u0 `- s+ R0 E
确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
/ Y) {2 Q- V6 a0 ]& {4 M2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而
" G! z; z. G8 q' r' x9 D变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g2 S% \3 a% |( e; O2 o6 J9 f
点联的位置不正确。
9 _$ y% N( p6 E" _3 q$ B图1 J毛统的原理接线图! U, y1 R# Q& e9 c; j5 t
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
4 ^* d* |3 `( j6 O3 P1 X参考文献7 j; B% l$ ^, c }' W: g
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
2 M" A% {, c0 I: h( T/ f/ j# U9 {等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
% p9 K, q+ G/ S. I' h. N普及出版社， 1988( O8 c4 g% T1 Z$ f, N f
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
$ a+ D" T0 U2 [2 O* Q学出版社，19896 H- f! c1 M: J# Q, e8 f
· 28 · 电力情报 993
) y& l# g1 g1 _: i$ s; r( bl习2 冉型的错误手值¨ 络
8 i5 G/ g" C: h$ ^& e+ k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
' r1 N" z. Z, F) S( x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4 X) Q6 Q2 J) R: S
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)，
; K* O% m3 j8 i1 a( E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
1 v* a, R0 q s+ I$ S4 Y处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而- P% M' j/ G4 d9 }) e! }
方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。
. o+ O( D0 ?( P3 e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
4 }9 j( v9 U$ W* s! \: N! o# R! k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
2 |) F6 s( U4 x# y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 i) m. Q+ }& 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38 c0 c6 g/ t+ r, ?
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
y, ~; S% B5 V/ H" q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8 |- W4 r P$ F
3 不完美的正确方法
% C2 `, G7 f& P9 Y; o如果整个系统都是大接地电流方式，
7 Q* W; ]% W* M x& e- }: Y即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
/ e& B! V' ^0 t5 I& W- n1 F上节的方法二、三作出零序等值网络， 如6 K/ E. `; a* _
图4。
& \! L2 m$ o. Q3 [0 |; X n( m图4能正确反映图1中变压器及线路% {; @! d2 U3 r1 c) D$ L& f
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电2 p( F& N. `+ M
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
/ U G+ l( E! p/ W) E图3 等值系统接线图" h1 ?8 d8 H; {
固4 由图3作出的零序等值网络5 c/ ], _/ _; V# F
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
- |, V$ O4 e+ C" ?1 z际系统中的零序电压分布。3 F& w2 `% S5 c/ ?3 }* p8 ^7 Y
4 完全等值法- \3 T5 U3 n e, |% c
零序网络中， 每个变压器都是一个枢
3 }( j, p& f* z4 O; d0 x1 Q纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
6 p' g3 y$ M A0 P一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对4 a4 {# |* \8 F% {# S8 b
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
4 W3 Y8 V l- Y+ S6 Z6 h原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒+ |8 i: A8 X( O2 ^
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- S5 b5 K3 r6 ?6 p. L一4 W6 }' b6 i$ P* ?; Y6 ?
图6 (c) 归算剜 棚
/ M( L9 v, K" @3 l1 [/ F7 w中。
2 ?5 e: L! r8 W$ q8 {; s由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
( V: R% C; o9 M' X支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，
# C4 _$ |& r) a/ X9 V3 p- K& s变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、 E6 i1 [* r. |+ o
‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势* S: j3 m8 P$ v7 U! g) q0 N
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
U# ^5 k7 t# @. Q: g- m$ E- y端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，9 e& d c( l! e) }' {
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
* c4 a+ u* ?, [端。
+ U; @$ c; w2 l# f! Q, W综上分析可得出如下结论：“在制定零* W* s3 A# L0 H- }' k0 w$ Y2 d
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流
! g u! f! ~, Z6 t3 R$ g; Z3 d田6 (d) 上的电压， 即
. y& P" }0 B. f& ^+ a的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二0 H+ C6 _- O: j6 ~. n$ X" y, \) t
端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
& @ }1 K9 X2 d" A8 S6 ?" T于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
. @; I7 G, F" Y: J端。”以下称此为"TO结论一”。
* l" \9 M; H b根据TO结论一， 由图1作出的零序0 O3 c7 J; u; q# B5 J
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端8 a. e2 L; [- }& m7 E
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
. g+ z; k) x3 x6 C. l5 s* m# s" @输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
6 U2 L$ X' J! P8 }- S: a3 ?接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
' C: G6 P0 M0 W9 P8 \3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
: e3 b0 k: f; l6 y: Y6 J图中 、占、 分别对应于图1中不+ c- N5 ]9 T4 v& f E' }
· 3O · 电力情报/ p& \5 N( |3 A) h
囤7 完全等值章序网络
: H, [9 ^1 b: ~' G1 B# 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6 i! Q( L, c7 u" h
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各 ~/ f# T9 K% R6 R2 h8 [: W4 }
电压级段的零序电压参考零电位点。计算
, x! H, W& |( c4 V' {各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电5 J0 }/ s, w0 J3 ~3 E
压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
L" ~' b3 X" a电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
6 E; v; h" {+ m* V, q7 Q/ h9 J的零序电压， 则须计算图7中A点相对于$ A- I1 d/ f) b8 Q; i
+的电位差即可。若以图7中A点对 或
C$ @8 D8 U& A上的电位差作为A点的零序电压是错曝0 }. f# f6 z( N1 |# ?8 v
的。; ?1 Q M& ~' F5 b0 g5 J8 C
图7直接、全面、正确地反映出了实6 v; s3 \# `# ~5 v
际系统(图1)的零序电流分布， 而且，" O; F6 J2 Z, P0 p# j, v- T
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压6 Q. P' ?9 N b c5 @' ]
级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
* O. }) Z. C! k系统中任一点的零序电压时， 只计算等值2 ?# B5 T9 Z2 Y& P
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点% z" P% {5 n! }: [' A$ W3 e D' i- a
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论' ], A& o3 p* K
二”。3 F) X: ?0 P, P! M; _! m* W
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本/ X4 m- N U2 t2 J9 A! U
变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
( [3 t) j; k0 J+ K' b结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻+ E/ |' x% N) Q! H
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开( r- F# J" O- k" v
路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
% Y9 z! D9 w# T# C; mT2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由4 h: F# m- V8 M' T W. B
图7可得图8。) C! t* J/ ^: ?; Y% n
综上所述， 零序网络的分析方法可总- Z3 ~+ p2 \- a
结如下。
* s; U( x Y* J/ h(1)根据基本的零序等值方法和“TO
: |7 I% [; k! T9 z, a! _7 |结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
$ e @/ e: ]0 V- r* c抗不为无穷大时的零序等值网络。0 f4 L2 [& [- G! E/ N
(2)将不同电压级殴的接地对应点处" ?# R: C7 w J; }& R" L! T
作出不同的标记符号。8 V6 z# K t. {4 | q
(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
& }4 {/ y4 e/ P; K励磁阻抗移掉。* \4 E& x" n0 F W3 f4 Y4 N& l
(4)此时， 作出的网络中的电流与实- d& Q0 b1 i/ q( \+ Q; D
际系统中的零序电流一一对应。
/ c3 P7 N# g `3 S6 q根据"T0结论二”可计算出实际系统中
1 g; y$ o* a/ C r$ y! Z4 r的各点的零序电压。
: ?7 U9 v4 @5 K/ g需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
) X$ c0 K4 D) @( F- f; x$ ]: @+ s流值为实际电流的三分之一。9 w0 E k1 i$ T9 D H1 j2 N
2" p$ m3 M* Z7 }% ^ D, E+ I! s( S
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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