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
. I6 W7 D  P/ }# O& N5 f9 ~+ ]络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
% m+ }( S: ?7 ~多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
0 _2 K6 h; w- u) y% |7 C9 B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，
0 u8 G0 x* a! L& E! W进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
; v" m$ q" d1 v序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
# s6 T, m7 U3 D# \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
示
有3种典型的方法易引起错曝。
/ W3 i: Q9 A* u/ b7 p! c6 X方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值
* n: x/ W$ ?2 `. ?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
) q8 k* m/ Y! i9 E# }- E- ~置上。
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
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
' n; {* d1 H. N' B! R2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
- P& d- C; Z, @% h2 `1 N- w6 v; |参考文献
' u( W" c; n3 F/ A% q& I% [' L1 D1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
普及出版社， 1988
+ }6 L3 o& c, k1 }3 R; D: V2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
学出版社，1989
5 P$ L' V2 f7 Q! Z( }2 \· 28 · 电力情报 993
l习2 冉型的错误手值¨ 络
& ^( M+ P' I# 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
& B$ T+ |! A8 l9 g7 u+ 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)，
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/ }1 a" ?) T5 I! G- m" y; f处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
, p( d% M, D" ]3 [: v/ C; _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
- L$ O( e" @' T& p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
+ |0 s+ R0 ]6 P; Q. ?1 ~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
- Y7 K1 b$ e; z% R/ Y. 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3
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
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，
+ K3 W. H+ z+ _: I1 g即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
. r5 ?8 U% h: u2 b/ [上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
0 }$ F5 J1 A9 x* j+ K5 |图4。
' \, Y5 n& n$ m8 V6 F2 s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
  {5 |; l+ n9 j4 E, Q: o% Z1 @图3 等值系统接线图
" w# Z+ e! O6 i$ U: c固4 由图3作出的零序等值网络
! ]1 i2 p4 I$ w" L# M9 \: ~№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。
$ E+ W( U  F6 A8 J. c4 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
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
* J8 O: {2 E3 R& j2 Q) W. @1 c称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
# }" u. ~+ z! e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
一
图6 (c) 归算剜 棚
+ o! C0 i& n8 i中。
由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
* X' S: E; e+ S, m, L支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，
: ?% a  h7 v3 o6 n9 l/ o2 x; C8 i变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
* Z+ A$ H+ H# v) K' d1 t' J‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
5 C& Q! z! v  ^' f' I' j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
. Q5 W9 Q; ?; c. u6 D9 J6 z1 W7 w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
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
% H& A6 E& J( g端。”以下称此为"TO结论一”。
根据TO结论一， 由图1作出的零序
& I" ]9 C1 q& B8 d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
$ J' i$ Q6 i4 m6 x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 。
图中 、占、 分别对应于图1中不
9 H$ z, q6 s9 Y6 T2 x9 I" O% O· 3O · 电力情报
* U; ~9 ^' U! B. d- r5 S' m囤7 完全等值章序网络
1 T" E( U. j+ i* s) g7 L1 k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
# x, k3 t( n# J; e; u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
& N  `( }: F- b+ s& |" w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
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
+的电位差即可。若以图7中A点对 或
- x* I3 K- k9 P# j上的电位差作为A点的零序电压是错曝
1 q$ ~; E" x8 E$ j; U$ O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
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
: P2 u! s$ \3 W8 d" Y之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
0 l) |. k+ M$ R4 R0 v二”。
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本
* B0 P8 S7 Q$ a; G/ q变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
  u* \! |7 }! i结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
4 w+ U$ b, X0 v# L* @5 z7 n; o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
) p9 f% v6 n) l* r4 ^$ f& y* t图7可得图8。
3 }# ~: W% a" H3 X综上所述， 零序网络的分析方法可总
结如下。
(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
1 ]+ H1 H% k& H; k2 }$ p9 e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
, O# E; O7 |5 {* d+ \作出不同的标记符号。
8 \# e& J% R& C6 A, k(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
励磁阻抗移掉。
(4)此时， 作出的网络中的电流与实
" `* C# F0 W& j! S5 A7 s! n" Z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
- m5 f9 v3 k/ s* c* p" ?9 h, ~: V的各点的零序电压。
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
* f% ^6 u$ j' ]% G2 F# q流值为实际电流的三分之一。
1 d3 _; z) A, L; I9 N  k1 j* S, ^2
+ P# k) ]: v1 ]4 a6 o●

tyd

风风雨雨
4 \+ W# Z% Q! A7 O6 A换来

rivaldokaka

回复 1# 风花雪月

( f+ t; @( Q) q/ H5 G8 O
    好贴，学习了

fishks

学习，谢谢分享