1、1 1、什么是對(duì)稱分量法？、什么是對(duì)稱分量法？2 2、為什么要引入對(duì)稱分量法？、為什么要引入對(duì)稱分量法？分析過程是什么？分析過程是什么？1 1、各元件的序參數(shù)是怎樣的？、各元件的序參數(shù)是怎樣的？2 2、如何繪制電力系統(tǒng)的序網(wǎng)圖？、如何繪制電力系統(tǒng)的序網(wǎng)圖？正序分量正序分量零序分量零序分量負(fù)序分量負(fù)序分量合成合成7.1 7.1 對(duì)稱分量法對(duì)稱分量法一、對(duì)稱分量法正序分量正序分量：三相量大小相等，互差：三相量大小相等，互差1201200 0，且與系統(tǒng)正常運(yùn)行相序相同。，且與系統(tǒng)正常運(yùn)行相序相同。負(fù)序分量負(fù)序分量：三相量大小相等，互差：三相量大小相等，互差1201200 0，且與系統(tǒng)正常運(yùn)行相序相反

2、。，且與系統(tǒng)正常運(yùn)行相序相反。零序分量零序分量：三相量大小相等，相位一致。：三相量大小相等，相位一致。0002222211121,acbacabacabFFFFaFFaFFaFFaF120jea 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)1201200 0三相量用三序量表示三相量用三序量表示三序量用三相量表示三序量用三相量表示02210210212021021aaaccccaaabbbbaaaaFFaFaFFFFFFaFaFFFFFFFFcbaaaaFFFaaaaFFF111113122021abcFSF12011111221aaaaS1201FSFabc二、序阻抗的概念靜止的三相電路元件序阻抗靜止的三相電路元件序

3、阻抗cbaccbcacbcbbabacabaacbaIII ZZZZZZZZZVVVabcabcZIV1201201120IZISZSVsc1 SZSZsc稱為序阻抗矩陣稱為序阻抗矩陣當(dāng)元件參數(shù)完全對(duì)稱時(shí)當(dāng)元件參數(shù)完全對(duì)稱時(shí)mcabcabsccbbaazzzzzzzz 0210000002000000ZZZZZZZZZZmsmsmssc120120IZVsc000222111aaaaaaIZVIZVIZV結(jié)論：在結(jié)論：在三相參數(shù)對(duì)稱的線性電路三相參數(shù)對(duì)稱的線性電路中，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)中，各序?qū)ΨQ分量具有獨(dú)立性，因此，可以對(duì)正序、負(fù)序、零序分量分別進(jìn)行計(jì)算。立性，因此，可以對(duì)正序、負(fù)序、零序分

4、量分別進(jìn)行計(jì)算。二、序阻抗的概念序阻抗：元件三相參數(shù)對(duì)稱時(shí)，元件兩端某一序的電壓降與通過該元件的同一序序阻抗：元件三相參數(shù)對(duì)稱時(shí)，元件兩端某一序的電壓降與通過該元件的同一序電流的比值。電流的比值。000222111/aaaaaaIVZIVZIVZ正序阻抗正序阻抗負(fù)序阻抗負(fù)序阻抗零序阻抗零序阻抗三、對(duì)稱分量法在不對(duì)稱短路計(jì)算中的應(yīng)用一臺(tái)發(fā)電機(jī)接于空載線路，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)阻抗一臺(tái)發(fā)電機(jī)接于空載線路，發(fā)電機(jī)中性點(diǎn)經(jīng)阻抗Z Zn n接地。接地。a a相發(fā)生單相接地相發(fā)生單相接地000000ccbbaaIVIVIV 三、對(duì)稱分量法在不對(duì)稱短路計(jì)算中的應(yīng)用a a相接地的模擬相接地的模擬000000ccbb

5、aaIVIVIV 三、對(duì)稱分量法在不對(duì)稱短路計(jì)算中的應(yīng)用將不對(duì)稱部分用三序分量表示將不對(duì)稱部分用三序分量表示應(yīng)用疊加原理進(jìn)行分解應(yīng)用疊加原理進(jìn)行分解正序網(wǎng)正序網(wǎng)11121111)()(anaaaLGaaVZIaIaIZZIE1111)(aLGaaVZZIE01121111aaacbaIIIIII負(fù)序網(wǎng)負(fù)序網(wǎng)2222)(0aLGaVZZI零序網(wǎng)零序網(wǎng)000003)(0anaLGaVZIZZI0000)3(0anLGaVZZZI00003acbaIIII1111)(aLGaaVZZIE2222)(0aLGaVZZI0000)3(0anLGaVZZZI00022211100aaaaaaVZIVZIV

6、ZIE7.2 7.2 電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)電力系統(tǒng)各序網(wǎng)絡(luò)靜止元件靜止元件：正序阻抗等于負(fù)序阻抗，不等于零序阻抗。如：變壓器、：正序阻抗等于負(fù)序阻抗，不等于零序阻抗。如：變壓器、輸電線路等。輸電線路等。旋轉(zhuǎn)元件旋轉(zhuǎn)元件：各序阻抗均不相同。如：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等元件。：各序阻抗均不相同。如：發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)等元件。一、同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序和零序電抗1 1 同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，負(fù)序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)方向相反，因而在不同的位置會(huì)遇到不同的磁阻因而在不同的位置會(huì)遇到不同的磁阻（因轉(zhuǎn)子不是任意對(duì)稱的），負(fù)序電（因轉(zhuǎn)子不是任意對(duì)稱的），負(fù)序電抗會(huì)發(fā)生周期性變化。抗會(huì)

7、發(fā)生周期性變化。有阻尼繞組發(fā)電機(jī)有阻尼繞組發(fā)電機(jī)無阻尼繞組發(fā)電機(jī)無阻尼繞組發(fā)電機(jī)qdXX qdXX 1 同步發(fā)電機(jī)的負(fù)序電抗實(shí)用計(jì)算中發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗計(jì)算實(shí)用計(jì)算中發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗計(jì)算 有阻尼繞組有阻尼繞組 無阻尼繞組無阻尼繞組發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗近似估算值發(fā)電機(jī)負(fù)序電抗近似估算值有阻尼繞組有阻尼繞組 無阻尼繞組無阻尼繞組無確切數(shù)值，可取典型值無確切數(shù)值，可取典型值 )(212qdXXX qdXXX2dXX 22. 12dXX 45. 12電機(jī)類型電抗水輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)調(diào)相機(jī)和大型同步電動(dòng)機(jī)有阻尼繞組無阻尼繞組0.150.350.320.550.1340.180.240.040.1250.040.12

8、50.0360.080.080X2X2.同步發(fā)電機(jī)的零序電抗三相零序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成磁勢(shì)為零，因此其零序電抗僅由定三相零序電流在氣隙中產(chǎn)生的合成磁勢(shì)為零，因此其零序電抗僅由定子線圈的漏磁通確定。子線圈的漏磁通確定。同步發(fā)電機(jī)零序電抗在數(shù)值上相差很大（繞組結(jié)構(gòu)形式不同）：同步發(fā)電機(jī)零序電抗在數(shù)值上相差很大（繞組結(jié)構(gòu)形式不同）：零序電抗零序電抗典型值典型值dXX )6 . 015. 0(0二、異步電動(dòng)機(jī)和綜合負(fù)荷的序阻抗異步電機(jī)和綜合負(fù)荷的正序阻抗：異步電機(jī)和綜合負(fù)荷的正序阻抗： Z Z1 1=0.8+j0.6=0.8+j0.6或或X X1 1=1.2=1.2；異步電機(jī)負(fù)序阻抗：異步電機(jī)負(fù)序

9、阻抗：X X2 2=0.2=0.2；綜合負(fù)荷負(fù)序阻抗：綜合負(fù)荷負(fù)序阻抗：X X2 2=0.35=0.35；異步電機(jī)和綜合負(fù)荷的零序電抗：異步電機(jī)和綜合負(fù)荷的零序電抗：X X0 0= =。三、變壓器的零序電抗及其等值電路普通變壓器的零序阻抗及其等值電路普通變壓器的零序阻抗及其等值電路正序、負(fù)序和零序等值電路結(jié)構(gòu)相同。正序、負(fù)序和零序等值電路結(jié)構(gòu)相同。1 .普通變壓器的零序阻抗及其等值電路漏磁通的路徑與所通電流的序別無關(guān)，因此變壓器的漏磁通的路徑與所通電流的序別無關(guān)，因此變壓器的各序等值漏抗相各序等值漏抗相等等。勵(lì)磁電抗取決于主磁通路徑，正序與負(fù)序電流的主磁通路徑相同，勵(lì)磁電抗取決于主磁通路徑，正

10、序與負(fù)序電流的主磁通路徑相同，負(fù)負(fù)序勵(lì)磁電抗與正序勵(lì)磁電抗相等序勵(lì)磁電抗與正序勵(lì)磁電抗相等。因此，。因此，變壓器的正、負(fù)序等值電路變壓器的正、負(fù)序等值電路參數(shù)完全相同。參數(shù)完全相同。變壓器的零序勵(lì)磁電抗與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)相關(guān)。變壓器的零序勵(lì)磁電抗與變壓器的鐵心結(jié)構(gòu)相關(guān)。零序勵(lì)磁電抗等于正序勵(lì)磁電抗零序勵(lì)磁電抗等于正序勵(lì)磁電抗零序勵(lì)磁電抗等于正序勵(lì)磁電抗零序勵(lì)磁電抗等于正序勵(lì)磁電抗零序勵(lì)磁電抗比正序勵(lì)磁零序勵(lì)磁電抗比正序勵(lì)磁電抗小得多電抗小得多：X Xm0m0=0.3-1.0=0.3-1.02.變壓器的零序等值電路與外電路的連接基本原理基本原理 a) a) 變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接取決于

11、變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接取決于零序電零序電流的流通路徑流的流通路徑，因此，與變壓器三相繞組聯(lián)結(jié)形式及中性點(diǎn)，因此，與變壓器三相繞組聯(lián)結(jié)形式及中性點(diǎn)是否接地有關(guān)。是否接地有關(guān)。 b)b)不對(duì)稱短路時(shí)，零序電壓施加于不對(duì)稱短路時(shí)，零序電壓施加于相線與大地相線與大地之間。之間?？紤]三個(gè)方面：考慮三個(gè)方面：（1 1）當(dāng)外電路向變壓器某側(cè)施加零序電壓時(shí)，如果能在該側(cè)）當(dāng)外電路向變壓器某側(cè)施加零序電壓時(shí)，如果能在該側(cè)產(chǎn)生零序電流，則等值電路中該側(cè)繞組端點(diǎn)與外電路接通；產(chǎn)生零序電流，則等值電路中該側(cè)繞組端點(diǎn)與外電路接通；反之，則斷開。根據(jù)這個(gè)原則：反之，則斷開。根據(jù)這個(gè)原則：只有中性點(diǎn)接地的星形接法

12、只有中性點(diǎn)接地的星形接法繞組才能與外電路接通。繞組才能與外電路接通。（2 2）當(dāng)變壓器繞組具有零序電勢(shì)（由另一側(cè)感應(yīng)過來）時(shí)，）當(dāng)變壓器繞組具有零序電勢(shì)（由另一側(cè)感應(yīng)過來）時(shí)，如果它能將零序電勢(shì)施加到外電路并能提供零序電流的通路，如果它能將零序電勢(shì)施加到外電路并能提供零序電流的通路，則等值電路中該側(cè)繞組端點(diǎn)與外電路接通，否則斷開。據(jù)此：則等值電路中該側(cè)繞組端點(diǎn)與外電路接通，否則斷開。據(jù)此：只有中性點(diǎn)接地星形接法繞組才能與外電路接通。只有中性點(diǎn)接地星形接法繞組才能與外電路接通。（3 3）三角形接法的繞組中，繞組的零序電勢(shì)雖然不能作用到）三角形接法的繞組中，繞組的零序電勢(shì)雖然不能作用到外電路中，但

13、能在三相繞組中形成環(huán)流。因此，外電路中，但能在三相繞組中形成環(huán)流。因此，在等值電路在等值電路中該側(cè)繞組端點(diǎn)接零序等值中性點(diǎn)。中該側(cè)繞組端點(diǎn)接零序等值中性點(diǎn)。Y Y0 0/接法三角形側(cè)的零序環(huán)流接法三角形側(cè)的零序環(huán)流 變壓器繞組接法變壓器繞組接法開關(guān)位置開關(guān)位置繞組端點(diǎn)與外電路的連接繞組端點(diǎn)與外電路的連接Y Y1 1與外電路斷開與外電路斷開Y Y0 02 2與外電路接通與外電路接通3 3與外電路斷開，但與勵(lì)磁支路并聯(lián)與外電路斷開，但與勵(lì)磁支路并聯(lián)變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接變壓器零序等值電路與外電路的聯(lián)接 3.中性點(diǎn)有接地電阻時(shí)變壓器的零序等值電路變壓器中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地時(shí)的零序等值電路變壓器

14、中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地時(shí)的零序等值電路 中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地的YN繞組中，當(dāng)通過零序電流時(shí)，中性點(diǎn)接地阻抗上將流過三倍零序電流，并產(chǎn)生相應(yīng)的電壓降，使中性點(diǎn)與地有不同電位。因此，在單相零序等值電路中，應(yīng)將中性點(diǎn)阻抗增大為三倍，并與該側(cè)繞組漏抗相串聯(lián)。如圖所示。4.自耦變壓器的零序阻抗及其等值電路中性點(diǎn)直接接地的自耦變壓器中性點(diǎn)直接接地的自耦變壓器中性點(diǎn)經(jīng)電抗接地的自耦變壓器12IIIIII1212IIII12II3) 1(3)1 (3kXXXkkXXXkXXXnnn 假設(shè)I、II側(cè)額定電壓分別為V1N、V2N，則I、II側(cè)之間的變比為k12= V1N/V2N ，可以得到歸算到I側(cè)的電抗為：(0)12(0

15、)(0)(0)1212(0)(0)212() ()(1)31IIIInnIInnIIIIIInIInnIInkXXXkkXXkVVVVVVIIVVVII（） 再分別將II側(cè)、I側(cè)繞組開路，可以分別得出歸算到I側(cè)的電抗為：21233IIIInIIIIInXXXXXXXXXX k 12121213(1)213(1)213122nnnXXXXXXkXXXXXX kkXXXXXX k （）（）（） 由上可以求得各繞組折算到I側(cè)的等值漏抗分別為： 由上式可以看到，中性點(diǎn)經(jīng)阻抗接地的自耦變壓器，與普通變壓器不同，包括三角側(cè)在內(nèi)的各側(cè)等值電抗中，均含有與接地電抗有關(guān)的附加項(xiàng)。對(duì)普通變壓器，僅在中性點(diǎn)電抗接入

16、側(cè)增加附加項(xiàng)。四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路422 10ln0.1445lg(/)saeseaeNseaeszrrjLDrrjfDDrrjkmD1.“單導(dǎo)線大地”回路的自阻抗和互阻抗 用ra、re代表單位長(zhǎng)度導(dǎo)線aa的電阻及大地的等值電阻，則“單導(dǎo)線大地”回路的自阻抗為： 若有兩根長(zhǎng)導(dǎo)線都以大地作為電流的返回路徑，則兩根導(dǎo)線之間的互阻抗可以這樣計(jì)算：當(dāng)一個(gè)回路通以單位電流時(shí)，在另一回路單位長(zhǎng)度上產(chǎn)生的電壓降，在數(shù)值上即等于zm。3022222(ln1) (ln1) (ln1) (ln1)1020.1445lg0.1445lg(/)meNbesea

17、eaebeeseeeullllzrjfDDDDD DrjDDDrjkmD四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路(0)(0)(0)3223230.1445lg30.4335lg( /)aasmeaeseqeaesTsTseqVzzzIDrrjDDDrrjkmDDDD(0)(0)(0)(0)(0)(2)smmabcasmazzzzzVIIII2.三相輸電線路的零序阻抗 右圖所示為以大地為回路的三相輸電線路，地中返回路徑仍以一根虛擬導(dǎo)線表示。設(shè)三導(dǎo)線規(guī)格相同且整體循環(huán)換位。當(dāng)通以零序電流時(shí)，在a相回路每單位長(zhǎng)度上產(chǎn)生的電壓降為： 由此可以算出零序阻抗如右式所示

18、。Deq為三相導(dǎo)線的互幾何均距，DST為三相導(dǎo)線組的自幾何均距。 因三相正（負(fù)）序電流之和為零，可以得到輸電線路正（負(fù)）序等值阻抗為：(1)(2)0.1445lg(/)smeqaszzzzDrjkmD四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)IIIIIIIIIIIIIIIIIIZZZZVVIIVVII (0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)(0)()()()()II III IIIIIIIII III IIIIIIIZZZZZZVIIIVIII3.

19、平行架設(shè)的雙回輸電線路的零序阻抗及等值電路 平行架設(shè)的雙回線路都通過零序電流時(shí)，與一個(gè)回路中一相導(dǎo)線交鏈的磁通不僅有該回線路另兩相零序電流產(chǎn)生的互感磁通，還有另一回路三相零序電流產(chǎn)生的互感磁通，且雙回路都以大地作為零序電流的返回路徑。平行線路I和II之間每單位長(zhǎng)度的一相等值互阻抗為： 兩回線路零序壓降分別為：(0)3(0.1445lg)(/)eIIIeIIIDZrjkmD 上式中ZI(0)、 ZII(0)分別為不計(jì)兩回線路間互相影響時(shí)線路I、II的一相零序等值阻抗；兩回線路零序壓降改寫為為：四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路3.平行架設(shè)的雙回輸電線路

20、的零序阻抗及等值電路 如果雙回路完全相同，則有： 此時(shí)計(jì)及兩回線路間互相影響后每一回路一相的零序等值阻抗為：(0)(0)(0)(0)(0)IIIIIIZZZII(0)(0)(0)IIIZZZ 由此可見，由于平行線路間互阻抗的影響，使輸電線路的零序等值阻抗增大了。四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路4.架空地線對(duì)輸電線路零序阻抗及等值電路的影響 右圖所示為有架空地線的單回輸電線路零序電流的通路。線路零序電流入地后，由大地和架空地線返回。此時(shí)，地中電流為：由上圖可以列出輸電線路和架空地線的電壓降方程，注意到架空地線兩端接地，可得：(0)3egIII03gg

21、II設(shè)想架空地線也有三相組成，每相電流為：這樣架空地線便可按平行架設(shè)的輸電線來處理，不同的是架空地線與輸電線零序電流方向相反。由此可以作出有架空地線的單回線路一相的示意圖如下：(0)0(0)0(0)000(0)00gmgggmggZZZZVIIVII四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路20( )(0)(0)0gmggZZZZ20( )(0)(0)(0)(0)(0)0()gmggZZZZVII03(0.1445lg) ( /)eggesgDZrrjkmD 4.架空地線對(duì)輸電線路零序阻抗及等值電路的影響 上式中。Z(0)為無架空地線時(shí)輸電線路的零序阻抗；Z

22、g0為架空地線-大地回路的自阻抗；Zgm0為架空地線與輸電線路間的互阻抗。可以解出輸電線路壓降：由于一相等值電路中將架空地線也分為了三相，故Zg0單位長(zhǎng)度值應(yīng)乘以3：故具有架空地線的三相輸電線路每相的等值零序阻抗為：033(0.1445lg) ( /)egmeL gL gagbgcgDZrjkmDDD D D由本章第一節(jié)方法可求得： 以上分析表明，架空地線能使輸電線路的等值阻抗減小。架空地線的電阻越小，地線電流與導(dǎo)線電流越接近反相，地線電流產(chǎn)生的互感磁通將使與導(dǎo)線交鏈的總磁通明顯減小，從而減小輸電線路的等值零序電抗。四四. .架空輸電線路的零序電抗及其等值電路架空輸電線路的零序電抗及其等值電路

23、5. 輸電線路零序阻抗實(shí)用計(jì)算在短路的實(shí)用計(jì)算中，?？珊雎噪娮?，近似地采用下列公式計(jì)算輸電線路每一回路每單位長(zhǎng)度的一相等值零序阻抗：無架空地線的單回線路 x(0)=3.5x(1)有鋼質(zhì)架空地線的單回線路 x(0)=3x(1)有良導(dǎo)體架空地線的單回線路 x(0)=2x(1)無架空地線的雙回線路 x(0)=5.5x(1)有鋼質(zhì)架空地線的雙回線路 x(0)=4.7x(1)有良導(dǎo)體架空地線的回線路 x(0)=3x(1)其中x(1)為單位長(zhǎng)度的正序電抗。五五. .架空輸電線路的零序電納架空輸電線路的零序電納1 2 31 2 2 3 3 11 2 2 3 3 1(0)(0)(0)(0)301 2 2 3

24、3 11 2 2 3 3 11 1lnlnln3 2aabcHHHHHHHHHvqqqrDDDDDD (0)(0)(0)abcqqq1. 無架空地線時(shí)輸電線路的零序電納 輸電線路零序電容的計(jì)算原理和方法與正序電容相似，采用鏡像法來處理大地的影響，然后采用電軸法來計(jì)算對(duì)地電容?；舅惴?對(duì)于循環(huán)換位的三個(gè)線段，分別計(jì)算導(dǎo)線a的對(duì)地電壓，然后取其平均值得：2(0)(0)1231223319(0)320122331033()lnln2()2aamaeqTqqHHH H H HDvr D D Dr 假設(shè)在整個(gè)換位循環(huán)各段中有：則有：五五. .架空輸電線路的零序電納架空輸電線路的零序電納29123122331()mDHHH H H H32293122331()eqTeqrr D D DrD(0)60(0)(0)20.0241210(/)3ln3lgammaeqTeqTqCF kmDDvrr1. 無架空地線時(shí)輸電線路的零序電納 式中，三相導(dǎo)線與其鏡像之間的互幾何均距為：6(0)(0)7.58210( /)3lgNmeqTb