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1 问题的提出 2 典型的错误9 z$ b$ W3 j# F6 o
在分析电力系统的不对称故障时， 一
5 b; v! r3 N4 a* V* Z4 Y2 e9 y般要用到系统的正、负、零序3个序网/ r$ b0 u1 [% e1 ^& ?6 {0 c
络，其中零序网络比较复杂。特别在分析
8 G- S- L; G8 L0 n/ y多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现: b+ I% W, f. v) M& K7 R& B; O
许多问题。本文首先对常用的分析零序网
6 y2 }6 z# n; P2 o. D% l络的方法及常见的错误进行了总结分析，6 L% E7 u) D5 v# y6 H- S. v: Z0 u/ I6 A- ^+ o
进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零
* g9 n( B' E- T, d序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
) w1 w+ D3 G* e$ o# O# g/ w的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常
% @5 D' W5 i7 w1 }容易。5 L$ i$ t7 F! o! {
本文分析采用的系统模型如图l所6 d8 E& T" D7 X* A& `. H
示
* o# W4 X, E _- P7 @有3种典型的方法易引起错曝。
& g( }9 x3 [0 K4 K: h; S方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值
4 c# E: s/ j1 c( _直接放在相应位置 。”如图2中x
$ d' q) Y8 u0 }( zXm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
0 K+ ^1 Z$ ^& s, |- }置上。
3 X+ F% d, _1 X方法之二：“变压器中三角形接线一侧
3 e# V. T" I; Z# }0 N" G( ?) x5 ~的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没, X% u8 f6 J" N6 B, W9 a( Y$ N
有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正" F3 N" w$ A/ W. c' ^
确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
" c( M0 {" l% E, F$ b2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而
1 q |& e; `- E& N8 s& a* y _* ?变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g
/ o: o* |+ P3 Y- v/ Y8 b5 m' p点联的位置不正确。$ X3 Z2 h; ?; R) @- R
图1 J毛统的原理接线图
+ i! C. M4 ?4 C' \) l7 S; vt 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十 G$ _ y! s- i
参考文献
0 G" t5 ^& ]5 `5 N9 O( }& i( r1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光& @$ |) b4 H) T ?6 `$ c9 S8 W
等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学8 Z$ h M0 O/ L7 v" P
普及出版社， 1988+ v& Y. \3 [! o2 @' `
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大1 o9 X2 u& r- ?# p: c& D
学出版社，1989
! r* w9 t7 S/ D· 28 · 电力情报 993
/ k! D6 X0 a/ o5 {# q$ V, a" _l习2 冉型的错误手值¨ 络
7 C5 r! q% s' V% F( C$ d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
h$ t+ U. B& q( N. z: h! L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5 L: [( l0 k8 p+ Q$ K e ?! D
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)，
3 Q' [" h 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 T7 Z$ O3 P8 R& |6 |! c$ H. V5 [
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而
4 I" j2 l! B$ a9 c& L1 q1 r方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。
6 g+ s; }7 i' i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& Z& g# B: V- c$ x' K* g
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) G/ _- [6 m7 Q- Z& O; D
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
; d( A% L4 {, B, b* R' a! s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
9 b+ I0 B& r/ N" x0 F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 D0 F Q7 j7 p1 K* r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" ^/ p* [: `5 H/ c% F5 F
3 不完美的正确方法
; a( @( v2 M/ g6 ?如果整个系统都是大接地电流方式，
% L/ R, ~8 q7 E1 c即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节/ U q% E6 D" V# ?
上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
b! }. k$ x& A$ b2 |图4。0 j) H( ~/ y( X c: A' j
图4能正确反映图1中变压器及线路+ X- i, q- Y) D( _
各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电' ~# O0 `& N/ ?* F
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
# m+ B# e! M( ~; O* B图3 等值系统接线图$ I5 S+ q! w# F* L) B% \4 H
固4 由图3作出的零序等值网络3 \; ?' z, w6 U/ X
№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
) `4 d c' j4 X' z) y际系统中的零序电压分布。7 Q) M+ ~; A7 s3 N
4 完全等值法
x+ C! `0 l) j9 y3 v6 U* S零序网络中， 每个变压器都是一个枢
6 i/ ~+ y0 D* G% t* d' f( j" \! E9 a, d纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有
; e, K9 ~# N& J一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
/ I3 g/ \! v7 C, S1 t称短路， 它的三相零序电流流通图及单相, w8 G$ N5 U; _9 C+ I! S
原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒" c. w+ y U9 M: b& z$ |
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6 G3 U0 \" Y, O* P7 H! \- E
一$ ~4 ?. | M4 d L8 g! R
图6 (c) 归算剜 棚* O2 Y/ [! h+ }3 Q' c
中。2 G* P$ x3 b7 @: {. x5 N
由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗. p* G& w7 U8 }1 X' Z: b
支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，, e+ m* A# @/ |5 h3 ?( t5 a
变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
3 g; l; R% p8 e" I4 ~‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势/ V7 t3 E0 M- D
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末0 P6 J8 G/ q8 D0 n) P* r! M0 E4 e# E
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，
, @, n! B, x, k8 e% z) m变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
8 R, B. _/ D7 h端。
* U1 }: p6 [# p综上分析可得出如下结论：“在制定零; K0 G: x8 s( b% k7 p) s
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流' \' o7 u6 c3 L" ^# W0 c
田6 (d) 上的电压， 即
, w+ Y3 O% \; C5 `5 ?4 z3 C8 s3 W的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二. r2 r" f. G3 I( D% a8 A: {; b
端网络， 将此二端网络的首、末端分别接. r4 W# g w/ L7 u% e
于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末2 o9 F+ ^! b4 a2 h2 D
端。”以下称此为"TO结论一”。. F }# f/ c7 r9 l, g+ Q
根据TO结论一， 由图1作出的零序4 D7 E/ m; O- a
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端6 ~7 F" \# Q5 ^: E
所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T30 e/ y0 U7 ^9 y+ V
输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所9 i% r h$ X o3 i
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口* s' t: T9 x4 N/ T" [- `
3-3 。TI输出端接二端口5—5 。$ |$ G. H. e/ C: w! w
图中 、占、 分别对应于图1中不
, y' q- O* u- u4 a/ X6 b! Y: t· 3O · 电力情报( ~) n- Z# d* W* u
囤7 完全等值章序网络
7 p6 F" Y6 ^* B" `6 g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* K0 c+ Z6 Q+ h$ C4 N4 ]6 F
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
) A! H7 T O8 o& x# M8 d' I% F电压级段的零序电压参考零电位点。计算
. ^7 D' q& ]) t9 i3 h3 q* q各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电
) z# V: |8 {# B \9 v/ K$ o压级的接地点为零电位参考点， 计算出的0 P. E3 |9 A& s8 u$ W s h
电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点
9 S* |- K/ b3 o$ C的零序电压， 则须计算图7中A点相对于2 F: A2 v# P ^) i5 N: v
+的电位差即可。若以图7中A点对 或- H3 x; v9 H0 A2 x
上的电位差作为A点的零序电压是错曝
9 ?$ S- H$ f1 E% X" m6 m, I的。& k; r, t- c" i! P$ C3 [4 B, q/ I
图7直接、全面、正确地反映出了实& k9 T$ r/ G$ Q9 O2 N
际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
# U4 {4 \* {8 F6 o' o. H* |* o“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压
4 P6 A7 y3 E8 P) S$ I级段的接地点加以区别标注， 别计算实际
4 F8 Y- {& ]. ]. g1 C0 \8 e0 P系统中任一点的零序电压时， 只计算等值0 K/ l" G, v0 O& j+ h3 s' o
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点
: m* b% ^% f+ S8 C$ z之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论2 W' `: `; @8 d5 K/ [8 c7 n$ Z
二”。
* o! K4 r* g* W各变压器的零序励磁阻抗的大小与本3 e; D. w* ]) S
变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
, o$ J6 c6 R! z结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻 }8 F# C) X8 \
抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开
, {$ P' F+ T: ]$ {* `4 ^/ q路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若7 C6 b: g Z3 _
T2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
4 o+ ~. L1 n% y) s图7可得图8。 m, a( Z8 Y' H3 `
综上所述， 零序网络的分析方法可总" e/ R2 T9 E9 D4 L- J1 h8 A( V
结如下。
. z9 t# O# X2 Z9 x& b(1)根据基本的零序等值方法和“TO
& p/ y2 x1 m0 s# {# M结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
1 J4 x$ U8 g7 n0 E抗不为无穷大时的零序等值网络。
' s: N, W; p7 v3 ]8 ~! i. }8 Z(2)将不同电压级殴的接地对应点处
6 |* B8 _6 L m' J k7 C7 q2 i作出不同的标记符号。
) F* K2 F$ D* ~" ]' v(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
# ]! j `) J" a1 a* {励磁阻抗移掉。
2 C4 s# A0 Q$ K* w& M2 }(4)此时， 作出的网络中的电流与实' ?8 h- Q6 w5 a# }' \5 F
际系统中的零序电流一一对应。# ^& `8 Y6 i( H' T' n
根据"T0结论二”可计算出实际系统中
; S* L+ t- y* ?2 `9 \的各点的零序电压。$ W. X3 v) R! `$ o6 J( u: L
需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电+ q, U* N1 n/ W& T7 k
流值为实际电流的三分之一。
& F7 ^/ d* B# E: c( z! B' f9 @2
2 @# P5 i5 S) Q$ C/ \# Z$ n● |
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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