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1 问题的提出 2 典型的错误" _& a- l% P$ b Z' ~& d' B) h0 x
在分析电力系统的不对称故障时， 一* s9 j0 D& J" S: H K) e
般要用到系统的正、负、零序3个序网6 T3 ?% [& {8 S* j7 w4 Z% o* e b! x
络，其中零序网络比较复杂。特别在分析2 n Q$ Y% G2 i9 A+ r0 e7 n
多消弧线圈系统的零序网时， 往往会出现& x \+ Z$ Z7 R3 z B
许多问题。本文首先对常用的分析零序网
- t3 _0 Y3 N' w+ }/ R0 k, o" L络的方法及常见的错误进行了总结分析，
# L% \: @' }" c: ]9 f+ { p! N进而抓住问题的实质， 提出了一种分析零6 r8 h! g- q- @9 Z5 R% ?5 A
序网络的新方法， 这种方法使很容易出错
* X$ }% b2 h7 Y6 {的多消弧线圈零序网络的分析也变得非常1 j# r% ?. Y) f5 [7 v
容易。
7 s r) Q3 H+ D" a& T4 s- }" `本文分析采用的系统模型如图l所) w) L* |7 y' G& h' u
示3 i1 R* `/ |: Z4 ~4 u0 Y+ b1 V
有3种典型的方法易引起错曝。
8 B: M9 \: E3 I- @方法之一：“消弧线圈按其实际电抗值2 Y3 d& @7 N2 q2 ~$ y, E4 Q/ `8 ]
直接放在相应位置 。”如图2中x
% t% }4 X, K2 D5 G' `9 PXm Xlg都应分别扩大3倍后放在图中位
- i! O* x. \6 N" p2 H置上。
7 Q% x& G+ k: m方法之二：“变压器中三角形接线一侧
1 J+ e& M) ^8 |4 X的零序漏抗接地。”这样简单地处理， 并没8 W. j6 [9 q3 i/ j2 `9 s; K8 y
有抓住问题的实质， 单看其结果有时是正
8 z% f( g+ U& ` A ?确的， 但在许多情况下会引起错误。如图
2 k* X% K, ^5 H& q! @3 ^2中， 用此方法处理后，T1是正确的， 而& H2 ]! P/ o) Z
变压器T2和T4都是错误的， 即d点和g! ?6 R2 y; ^% u
点联的位置不正确。$ i: h( `! l5 I2 }# p5 G( Q
图1 J毛统的原理接线图
: ^# S: D3 s$ ?! G/ q6 _6 |2 m( {; Mt 十 { } 十 十 } } 十' } { 十{ 十 十 { } { 十6 J; S0 n3 s) y
参考文献
) E/ \- x! m* h. Z: k1 约翰·G ·凯梅尼，托马斯·E·卡茨．田野光
* G( U6 F+ y0 ^$ \等译．结构式程序设计语言True BASIC 科学
$ s; {4 k3 [% p$ t( U普及出版社， 1988. y3 i/ S. | E B9 q
2 谭浩强， 强基温．True BASIC程序设计清华大 V: S; N I' E6 _5 J9 N9 p" X' C; I
学出版社，1989
1 {0 E+ t* L4 S, ]; ?! h- @· 28 · 电力情报 993 G; ]% O6 l8 F6 [% I" U: H. O
l习2 冉型的错误手值¨ 络
1 B: {! V& I7 I N1 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$ C* J8 J1 R8 U* d6 R0 V5 V
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0 B+ O9 c* O* H
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" P. N0 x. ^1 p
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6 Z( L" N8 Y, g, k4 c% y
处就是错误的。 使用上节中的方法二、三进行处理， 从而/ O6 ]5 R7 w5 _2 {
方法一产生的错误稍加注意即可避 使零序网络较易作出。0 z5 q* m- M( a
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
5 k3 W7 Q, t' |) w+ O# F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8 b! ^! O; l0 o( d n
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# i3 E2 a: A& _3 k, 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35 I5 ^' f4 Y1 |4 A. s, g+ R) D
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5 _/ {$ l' B' I
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
6 a* a9 ^9 B4 E7 n( m0 r! O( E3 不完美的正确方法
6 P0 w6 R! m0 D# H9 |3 `如果整个系统都是大接地电流方式，- ]+ t6 O3 b/ g( P% p
即变压器的中性点是直接接地的， 剐上节0 P& K' T) J' E& i' E- h
上节的方法二、三作出零序等值网络， 如
) m, l/ c' T L( r$ i: H; |1 d5 V图4。. T% B4 x7 l. M, a
图4能正确反映图1中变压器及线路
5 K* U* T7 _4 I8 c: L2 }各元件中零序电流的情况， 但由于消弧电$ g' B& V$ B% Z8 Y& K
抗的挪位等因素， 从圈4中并不能反映实
) l1 e! k1 ]' v$ K Q, p图3 等值系统接线图
, q$ f4 y" Q+ ?: D' V3 m$ S+ N0 `固4 由图3作出的零序等值网络
' t2 H9 F2 h$ n! A' R, ^% k/ `№4 粱志瑞：电力系统零序网络的制定和分析计算 ·29 ·
3 @ y8 i1 r' k" I% Q际系统中的零序电压分布。4 A4 c" E$ `+ s3 T) ^5 x' z; Q- ?
4 完全等值法& V% l1 Q; [! C7 G
零序网络中， 每个变压器都是一个枢8 T0 p+ k) t* [+ j) _$ |8 N
纽点， 首先剖析一个变压器的情况。设有! v/ n% U5 g( x3 O! b$ T! E
一系统如图5所示， 系统中A 点发生不对
0 f6 {" Y/ h8 e/ m( g4 l& X称短路， 它的三相零序电流流通图及单相
2 K" O. r/ V7 K: m" W原理图的电气等值过程示于图6的各分图 图5 故障倒2 R% |2 f% U" u
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
7 j2 K1 h C8 W f一" N2 o4 f. ?. B _/ F3 S
图6 (c) 归算剜 棚
8 X* ^7 [) }1 ~; E* U中。* N! D u0 {5 E$ p9 h+ j
由图6 (d)可知， 变压器的励磁阻抗9 k L; r; p; P7 j/ y- I1 h
支路■ 上的电压即是各侧共有的电势 ，
! r1 |- B( c" T变压器的2侧相联的整个输出阻抗为 ，、
$ N N4 R( n2 H; Y‰、 的串联支路， 加于这个支路的电势2 a8 ?6 |; l% l: s# N
当然是 ， 故 2、‰、 串联支路的首末& Q1 I# z+ [( p
端应分别接励磁阻抗 ，的首末端。同理，, {, T2 ?4 o" p: p7 r6 C
变压器3侧的曲支路应分别接x，的首末
" J# Z4 y# C6 n0 x/ A' {端。
0 W. x' h4 K' Y. ]- d e, i综上分析可得出如下结论：“在制定零3 X8 |/ ^" D2 `# r
序网络时， 应将变压器的能传通零序电流
! S/ y/ ^( i5 j1 A. F/ y( b7 J M; L田6 (d) 上的电压， 即' L0 [( p9 Q/ E7 `$ b
的每一侧输出甸路的垒部分别看作一个二3 Y7 w8 q0 Q3 m; N( Y- g
端网络， 将此二端网络的首、末端分别接
# r( Y$ a& d3 `6 _" ]于本变压器的零序励磁阻抗支路的首、末
: `, ?8 Q4 I: q端。”以下称此为"TO结论一”。7 w O! c$ `! Z
根据TO结论一， 由图1作出的零序+ V* S% N$ E; i9 R! Q, [7 g
网络如图7所示。从图7可知，T4输出端
2 U7 S9 W1 J, [8 {, |所接二端网卜1 中只有△侧漏抗 ，T3( v& d7 X; G* \% G( } H0 z1 j
输出端所接二端口为2一 。T2的△ 侧所' `' i; t2 n* N! e
接二端口为4—4 ， Y 侧所接为二端口
( l9 `) b0 d- y2 J( u! f3-3 。TI输出端接二端口5—5 。! D! Q# ?9 @5 @4 ^7 I. c
图中 、占、 分别对应于图1中不 y# X6 D# S. o' X
· 3O · 电力情报0 g( f4 v5 J% {# c' |! t
囤7 完全等值章序网络: c7 V5 K& |5 x0 t# T) }
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& j) R5 ?, V% P* J9 Q8 s8 ~/ q; L
同电压级段的实际接地点， 它们分别是各
2 j5 _/ c3 U% Q4 o4 W" z电压级段的零序电压参考零电位点。计算
/ D' ]) e/ n6 I1 }+ I) m/ b各点的零序电压时， 只能按图7， 以本电* Y) _- \) c% g7 a. D# f
压级的接地点为零电位参考点， 计算出的
, g% D( t$ N8 `0 f! }电压才有意义。比如， 要计算圈1中A点5 w. O6 o: `0 a7 J( w7 t& H
的零序电压， 则须计算图7中A点相对于
7 P' g8 m4 n6 z, w1 F/ I+的电位差即可。若以图7中A点对 或
5 f& @3 C& T+ i$ _( G, r% ?+ v2 l: K上的电位差作为A点的零序电压是错曝
1 z, m" I$ U' m7 k的。
# `& D& e4 _4 m# I% D8 T1 J# I图7直接、全面、正确地反映出了实
" s$ w9 q' K f Y# L) q' Z际系统(图1)的零序电流分布， 而且，
5 @8 t. o2 J/ M' F# ~“只要在零序等值图上， 将对应于不同电压; U+ g C) Q2 z7 ]
级段的接地点加以区别标注， 别计算实际: `) @! ?$ q% K# |1 M. N
系统中任一点的零序电压时， 只计算等值0 Q" ]; \" I m6 ^
图中相应点与本点所在电压级殴的‘地’点6 d/ I4 _( E: v
之间的电位差即可”，以下称此为“TO结论
+ ]. G) T! Y# U9 r1 j8 q* j# w, r1 I二”。/ I9 @+ a, D) A/ A) ^) i
各变压器的零序励磁阻抗的大小与本
4 N2 z. R% z0 A: k变压器的铁心结构有关， 除三相三柱式的
+ R' R; }& T2 q结构以外， 一般可以将它看作无穷大阻
/ u* e% G) P- q- [( a抗， 并可将相应的励磁阻抗支路看作开; \& q3 i% K K! {2 j
路， 即此励磁阻抗可移去。本例中， 若2 W; b, [2 u" s6 a% z+ X1 f$ y
T2、T3、T4的劝磁阻抗为无穷大， 则由
9 `6 a0 X; d% L: m6 I& ~图7可得图8。
+ T6 U) ~5 g6 l: O4 T1 M1 a, a综上所述， 零序网络的分析方法可总1 t' O) U- n0 x3 C, [, S0 b
结如下。
& Q5 Z& v+ [; `" ?(1)根据基本的零序等值方法和“TO# P* f ]+ H' S r, {' f, Q% u% C) `
结论一”， 作出认为各变压器的零序励磁阻
% ^0 I; }# c c, ^2 p) G! R% ~抗不为无穷大时的零序等值网络。5 r+ f) L9 H+ N/ t$ K5 D" w
(2)将不同电压级殴的接地对应点处
% D# i4 z" S- Z4 g9 V- {作出不同的标记符号。( D% @3 m6 v0 a# G" m$ S2 c z
(3)将励磁阻抗为无穷大的变压器的
" F: v! S# Z8 q/ r* O- @- ~励磁阻抗移掉。
9 A8 E% j; h& b& Y/ u(4)此时， 作出的网络中的电流与实
' V+ g" Z# i4 ^- `4 p i5 \际系统中的零序电流一一对应。
5 Q0 R( H& n; _; k根据"T0结论二”可计算出实际系统中& r3 v5 a0 J) S
的各点的零序电压。
$ Y; ]: [3 ~% X3 F% H需要注意， 流过消弧线圈电抗中的电
5 C, A" f8 u) i+ m" l6 G. \流值为实际电流的三分之一。% M/ Y" X" m, b9 _! A# A6 j( s
2$ V2 g% j* l, J, v
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狗仔卡
发表于 2010-4-2 22:23:46
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