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1 问题的提出 2 典型的错误5 [0 m k+ U) a" [7 V
在分析电力系统的不对称故障时， 一! {, M2 s6 |/ [
般要用到系统的正、负、零序3个序网
* w$ k/ x6 W0 B Y% n络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
' U3 K" h6 ]* l* \4 s多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现: i% ] }- R6 l, @5 [. q3 u7 J- {
许多问题。本文首先对常用的分析零序网 H, r) u$ S! m' \, s3 e- ^
络的方法及常见的错误进行了总结分析，7 o0 J W# v+ g8 F" z) \
进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
2 h w: M$ P/ ], T; L1 N8 E序网络的新方法， 这种方法使很容易出错* C* o1 c/ t* R5 D( B( M! c
的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常% L y( u- [+ y3 D$ L" L) Q4 H
容易。. U% m' L; F' `# O' U3 p
本文分析采用的系统模型如图l所
; h" p' l3 C7 ^. n示
6 \5 z: {0 ~& U. n有3种典型的方法易引起错曝。
* A; P+ G0 p/ p8 `& b5 \方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值
* M* n) k" g% Z' T3 |0 n, J4 e直接放在相应位置 。”如图2中x" ^4 ] y& l* ~$ T. N
Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位" [0 i8 W2 {( [9 u
置上。
4 C: A1 f. ]& h X, C7 w4 P0 L) S方法之二：“变压器中三角形接线一侧' [/ p! {( x; l
的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没' I( z# z5 T$ o; d3 y' o
有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
( T# L o1 K) u0 I/ g( ^( }确的， 但在许多情况下会引起错误。如图# X; F/ ]! \! S% F+ d) ~, H
2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而8 Y0 e# m ^4 O% P1 k" c
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
# G. S2 T! t3 |点联的位置不正确。+ G. B3 Q0 H$ ^3 ^; c$ V* V
图1 J毛统的原理接线图
( z9 w8 p7 ~8 B O" ?! ^; ct 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十7 h, {9 o0 x- U
参考文献; z% Z; v# [: I3 G, ]% s/ |" d: n
1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
, C* m7 }8 ?, a) }* d3 g* `: R等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学( I7 `$ V1 q3 }; k
普及出版社， 1988# m& y8 ?, h& u5 u: E: p; }" C
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
$ v/ v) {- |5 m' b# b5 G6 ?$ R学出版社，1989+ A3 \ |" m/ @( q5 e) X1 \: {7 G% G" L
· 28 · 电力情报 993- E' t" S9 W9 \% Y
l习2 冉型的错误手值¨ 络* u" z R0 b$ i% Z" u
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' N7 @8 ?4 L9 S8 h1 d
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$ p% ^' g6 m: A# O% Y2 y
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)，
/ \6 Q- y7 _5 ~1 v+ y6 P* B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
; e/ g# {! X/ `* t) x' r处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而& J2 x5 u* a+ T6 Q. N
方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。
$ v v/ e1 N* N& j0 _% U' C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
- [8 ^' O, C4 V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3 F( l9 a5 N9 J. j5 W* x: 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
2 j! g9 e C+ W, 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/ h& d; c9 Y; g) b
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 m, J- m4 M2 M
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5 p* h, w6 R6 {
3 不完美的正确方法% u; M+ b: I5 {# {8 o+ Z* A
如果整个系统都是大接地电流方式，3 B' [ ?. z7 n8 n& p" b0 a
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
2 ]: W3 k6 H Y( E L- }; v' C1 X! W上节的方法二、三作出零序等值网络， 如3 q+ P& g3 q" R% Q1 T
图4。
1 w0 W# ~0 ^0 V9 K% d图4能正确反映图1中变压器及线路+ Y& |: ]! e3 t8 N: x" ~
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电
& z3 n }; N* K4 X7 ^" _0 E. {+ F抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
- |0 G% S/ Q' f9 D! v$ [; y图3 等值系统接线图
7 i$ S) R# E/ S- E固4 由图3作出的零序等值网络4 b0 Y2 A0 U0 [* n
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
" D4 E n. O# B% c9 I4 z际系统中的零序电压分布。; N1 J3 F* Y7 ^. H8 M
4 完全等值法
6 b9 S4 i6 `2 j; j% K% z) Z8 R4 a零序网络中， 每个变压器都是一个枢
4 J9 b3 U1 n9 b9 D7 k7 a+ q0 n6 [纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有* ?# N8 H$ U) w8 M4 G
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
: ]' S9 |) M% A6 d/ k( x. i I称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
% [0 `7 l ` c8 @4 N原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒
T+ U$ p# P' P \& U% v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
8 }8 [+ O M; r. v( J+ B8 f% ?( r一
( ?5 f6 D2 e: [. m% B6 x图6 (c) 归算剜 棚
! B# b- y2 R. x* G. `1 @- R! r中。
7 Z$ ?3 s2 O1 [4 @) [0 ~0 ?' @由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗
4 t( r3 A+ r/ H( T7 b8 U支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，
$ y" c- }2 ?9 C2 a" t" z变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
# Z& o2 A$ k7 O1 ^% a2 g' b‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势
& q1 | S# M u, }. T, ? j& I当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末- i9 w0 ~% q1 [) ?
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，2 F$ }& \. u! I7 d( z
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
9 \* u1 {8 k D5 y( T7 n端。; b9 u5 R6 j( a, p
综上分析可得出如下结论：“在制定零! G7 }& y( Q* z; m, W4 f
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流. Y- h3 |/ h( p
田6 (d) 上的电压， 即
* K! A1 p( q- Q; |7 ~9 o的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二' h: T3 O4 \! ^3 u! l( J+ _/ n
端网络， 将此二端网络的首、末端分别接% S2 @* d$ F9 a- P2 v% ?! \3 q! s
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末/ y# o4 N9 a. ] C$ V7 j8 L
端。”以下称此为"TO结论一”。( Z' Y% L- [9 e7 B% L" h" a2 s% t
根据TO结论一， 由图1作出的零序* k: G) L1 L2 r+ c: ^
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端
, E5 ]$ r! P( y; M8 ]! W& d$ j所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3
$ }- z1 }8 O& z输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所4 S, y' J5 N0 {6 p. y% _& |
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
/ R" \ I+ w. h V- }3-3 。TI输出端接二端口5—5 。/ }! a5 @9 z2 H
图中 、占、 分别对应于图1中不( O" Q6 n; ^: A' N% [
· 3O · 电力情报
2 U0 E- H' J! `! k/ I囤7 完全等值章序网络9 _: |, d* f; Z) R9 W% O! f- I2 w
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3 j+ C1 M7 Z+ u* f* t$ N
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各, ~% U/ l+ ?; D& I B6 p! L+ s9 |
电压级段的零序电压参考零电位点。计算: u% ?, |/ F3 r5 f6 w: e2 j( h
各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
3 b5 T t ^5 z压级的接地点为零电位参考点， 计算出的4 \1 _" o* N, P. F/ U, n* W
电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
& `$ b: U% u1 a的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
7 R* F$ {: k) M+的电位差即可。若以图7中A点对 或- z1 L1 k/ C% Z! \, a. E/ p
上的电位差作为A点的零序电压是错曝
- R# }( h& Q% k$ H5 e% x1 C- f的。- n1 A. S& {3 o: h4 ~
图7直接、全面、正确地反映出了实
3 p$ U) l& M! P. o/ J际系统(图1)的零序电流分布， 而且，, v2 M. L, w$ c B
“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
: J* W( I1 l% s6 a x% ^级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
1 s9 Z# R& X2 c, z" L' J系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
9 e" Q4 t& }1 ~6 B& E! ?' {图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点 i' [: k- y3 |$ |# x
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论$ t1 B1 u4 H( [9 d' s6 q/ g, h
二”。" e1 l$ B k3 \ C" h. U: C: @
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本
% S1 U! ^) Q* d0 i/ }1 v4 K" z& v% s变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
) h3 t) b+ I7 J结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻0 O, ^! [ y% Q; Q
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
* ~( n; B4 V8 v/ P* x7 c# }路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若
( ]; n8 h8 s8 R3 k: o& V# z! rT2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
9 v! W+ V: r2 M+ }图7可得图8。
, `* p0 M) O" C0 g综上所述， 零序网络的分析方法可总6 q2 n1 p6 L# X2 d! R) u5 y
结如下。" }: n: \3 F' s; ^3 c! r, }
(1)根据基本的零序等值方法和“TO2 i8 @5 _0 k% ?2 p
结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
; [+ D5 K+ G- ]% E# N抗不为无穷大时的零序等值网络。
. \4 ]! w; K" }9 b6 p. j" z(2)将不同电压级殴的接地对应点处9 U/ j+ W. a/ i6 T' g9 i
作出不同的标记符号。
- x7 ~1 o( h" ^4 m(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
# g6 a) V0 P- ?6 O: S& ~) y励磁阻抗移掉。
. w- J: ^6 ]( s(4)此时， 作出的网络中的电流与实- q% o9 j7 ~$ v' {1 e7 X5 b3 [) ?
际系统中的零序电流一一对应。) E+ u7 \8 D" B$ M& |0 `/ k+ {
根据"T0结论二”可计算出实际系统中
* [$ b/ H, ^. M4 U: t( ?的各点的零序电压。. q1 K8 G/ l$ z' \
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
' M5 C5 M+ ~! a1 d# O8 t4 `' S流值为实际电流的三分之一。 [6 b7 q6 d! X- Z* P( N
2
0 _, T# V. R9 P9 _1 ? A● |
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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