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
$ [# ^; P. d- i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
络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
; K; v/ R& g3 n4 b! w+ A% h+ d多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现
许多问题。本文首先对常用的分析零序网
+ `2 E- \' C& ^0 D络的方法及常见的错误进行了总结分析，
2 x# N. G9 w% d1 J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
, G9 k% |$ H! I) w# n) a! }示
- W' V6 A  [: S7 U; o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
  H1 K; S& l7 N- \Xm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
置上。
3 s8 C3 @' N& Z" M  U5 Q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
2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。
$ r: G* k9 T2 N图1 J毛统的原理接线图
t 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十
参考文献
1 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
: ]8 R. C6 M3 a8 a2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大
学出版社，1989
· 28 · 电力情报 993
l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
! F, P4 G* x% g' Y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
9 Z/ r/ |* Y$ ]3 {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
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
  s# W& p9 Z0 S$ Z+ [# P+ t3 {  w0 e* Y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
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 }3 x+ R/ \" X+ P) ]2 M$ Z4 e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
; m; n1 P- _! _9 q- h  J/ Z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
2 Q4 r1 e" x' D- x" p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，
) C" K: e6 U3 z7 w即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节
3 W; D7 _5 j9 t0 c0 G9 ^; Y上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
图4。
图4能正确反映图1中变压器及线路
0 R" ?: B, ]8 c% @  ?6 R; y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
图3 等值系统接线图
固4 由图3作出的零序等值网络
№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
6 A  N6 m7 T, X2 `6 }9 j零序网络中， 每个变压器都是一个枢
2 l8 d' Q7 K8 }* P. a+ r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
称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
( Z( B# s! c$ K( }  L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
* L/ s" m+ `/ \% [9 o5 f图6 (c) 归算剜 棚
+ Z; l& D2 [! z9 {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 ，
. P2 C/ n( `# U* K* {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
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末
( U4 M" \7 n" g! v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
8 u8 A5 X8 X' {. E" q1 l9 w- a2 N/ V端。
8 n! h3 `+ J8 z* B4 M! j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
1 v" |# O$ p* Z3 x- o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
" n5 ]& Y! c0 G2 N- y' [端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
1 D9 ~% N+ q# v# l于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
端。”以下称此为"TO结论一”。
9 k) y; [0 h9 {: h根据TO结论一， 由图1作出的零序
" I9 b  t6 _7 O! _! I$ T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
4 |% \+ `( A; l输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
+ Q5 q6 _  w6 w* K$ h3-3 。TI输出端接二端口5—5 。
6 d0 Q9 Y6 s& ]; b- H/ D; L7 @图中 、占、 分别对应于图1中不
: e/ q/ J. U  ]7 I/ g· 3O · 电力情报
4 r/ g5 j' @: ^2 R囤7 完全等值章序网络
- B' I- I1 r9 D8 z3 \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
各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
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
3 K( a2 E: I( r+ a" h" v! P' P: M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
上的电位差作为A点的零序电压是错曝
的。
图7直接、全面、正确地反映出了实
/ j  j. {+ w; Q5 ]" @# |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
& u+ D0 i3 Y% ^9 x% h系统中任一点的零序电压时， 只计算等值
# p+ e$ X) g+ C3 V3 P& {0 w图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
4 s/ f: |& G8 [$ z7 n5 i& _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
2 n3 s3 O4 W' h; {( T4 }0 o% E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
0 Q+ t0 C% c1 m+ Z2 XT2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
9 e, E. |4 q' C9 L; b  o8 p9 V% ]' Z图7可得图8。
) q* z' O7 P' x& p# I综上所述， 零序网络的分析方法可总
2 o. \  C& C: F- {% s6 A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
* Z- P) K( R" t# l- P! ~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。
& h+ x4 G% M$ _& p; s' w4 Q3 l/ y(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
1 t' L8 V: X% v" X2 h0 V: l励磁阻抗移掉。
(4)此时， 作出的网络中的电流与实
) L% e1 w% [6 P# H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
% R6 e, W) f" P$ T5 s4 F  J的各点的零序电压。
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
! x! f  S- e2 M3 j- \7 f流值为实际电流的三分之一。
2
5 X1 L- r9 l" k●

tyd

风风雨雨
5 L: C! V! R5 B- h9 V" j6 u7 Z换来

rivaldokaka

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    好贴，学习了

fishks

学习，谢谢分享