電力系統正序、負序和零序特點分析
添加時間 2022-08-13 返 回
         用最簡單的語言概括如下:當今全球的交流電力系統一般都是 ABC 三相的,而電力系統的正序,負序,零序分量便是根據 ABC 三相的順序來定的。
1)正序: A 相領先 B 相 120 度,B 相領先 C 相 120 度,C 相領先 A 相 120度。
2)負序: A 相落后 B 相 120 度,B 相落后 C 相 120 度,C 相落后 A 相 120度。
3)零序: ABC 三相相位相同,哪一相也不領先,也不落后。
        系統里面什么時候分別用到什么保護?
        三相短路故障和正常運行時,系統里面是正序。
        單相接地故障時候,系統有正序、負序和零序分量。兩相短路故障時候,系統有正序和負序分量。
        兩相短路接地故障時,系統有正序、負序和零序分量。
        三相電網中正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、 電流出現不對稱現象時,把三相的不對稱分量分解成對稱分量(正、負序)及同向的零序分量。只要是三相系統,就能分解出上述三個分量 (有點象力的合成與分解,但很多情況下某個分量的數值為零) 。
對于理想的電力系統,由于三相對稱,因此負序和零序分量的數值都為零(這就是我們常說正常狀態下只有正序分量的原因)。當系統出現故障時,三相變得不對稱了,這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了(有時只有其中的一種),因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量,就可以知到系統出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時的零序分量)。
        下面再介紹用作圖法簡單得出各分量幅值與相角的方法,先決條件是已知三相的電壓或電流(矢量值),當然實際工程上是直接測各分量的。由于上不了圖,請大家按文字說明在紙上畫圖。 從已知條件畫出系統三相電流(用電流為例,電壓亦是一樣)的向量圖(為看很清楚,不要畫成太極端)。

理解為:
1:一個三相,幅值各不相同, 方向差也可能不互為120。
2:我們可以將其分解為3 個三相,正序、負序、零序。
3:將新分解產生的每相各自相加,即可還原為源三相的各相電壓。
4:正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、電流出現不對稱現象時,把三相的不對稱分量分解成對稱分量(正、負序)及同向的零序分量。
 
1)  求零序分量:把三個向量相加求和。即 A 相不動, B 相的原點平移到 A 相的頂端(箭頭處),注意 B 相只是平移,不能轉動。同方法把 C 相的平移到 B 相的頂端。此時作 A 相原點到 C 相頂端的向量(些時是箭頭對箭頭) ,這個向量就是三相向量之和。 最后取此向量幅值的三分一, 這就是零序分量的幅值, 方向與此向量是一樣的。
 
2)  求正序分量:對原來三相向量圖先作下面的處理:  A 相的不動, B 相逆時針轉 120 度,C 相順時針轉 120 度,因此得到新的向量圖。按上述方法把此向量圖三相相加及取三分一, 這就得到正序的A 相,用 A 相向量的幅值按相差120度的方法分別畫出B、C 兩相。這就得出了正序分量。


3)求負序分量: 注意原向量圖的處理方法與求正序時不一樣。A 相的不動,B 相順時針轉 120 度,C 相逆時針轉 120 度,因此得到新的向量圖。下面的方法就與正序時一樣了。

        通過上述方法大家可以分析出各種系統故障的大概情況,如為何出現單相接地時零序保護會動作,而兩相短路時基本沒有零序電流。在這里再說說各分量與諧波的關系。 由于諧波與基波的頻率有特殊的關系,故在與基波合成時會分別表現出正序、負序和零序特性。但我們不能把諧波與這些分量等同起來。由上所述,之所以要把基波分解成三個分量,是為了方便對系統的分析和狀態的判別,如出現零序很多情況就是發生單相接地, 這些分析都是基于基波的,而正是諧波疊加在基波上而對測量產生了誤差,因此諧波是個外來的干擾量,其數值并不是我們分析時想要的,就如三次諧波對零序分量的干擾。
        常見四種短路故障的特點分析:
一、 單相接地短路故障

單相接地故障錄波圖特點:
1、一相電流增大,一相電壓降低;出現零序電流、零序電壓。
2、電流增大、電壓降低為同一相別。
3、零序電流相位與故障相電流同相,零序電壓與故障相電壓反相。
 
二、兩相短路故障

兩相短路故障錄波圖特點:
1、兩相電流增大,兩相電壓降低;沒有零序電流、零序電壓。
2、電流增大、電壓降低為相同兩個相別。
3、兩個故障相電流基本反相。

三、兩相接地短路故障

兩相接地短路故障錄波圖特點:
1、兩相電流增大,兩相電壓降低;出現零序電流、零序電壓。
2、電流增大、電壓降低為相同兩個相別。

四、三相短路

三相短路故障錄波圖特點:
1、三相電流增大,三相電壓降低;沒有零序電流、零序電壓。

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