正常电流(理想情况):只有正序电流
单相接地短路:故障相正序、负序、零序电流相等
两相短路:故障点零序电流为零,正序和负序电流互为相反数 两相短路接地:故障点正序、负序、零序电流均有 三相对称短路:只有正序 三相对称接地短路:有正序 三相不对称短路:有正序和负序
三相不对称接地短路:有正序负序和零序 一相断线:断口电流有正序、负序和零序 两相断线:断口上各序电流相等
对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立; 当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;
对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;
因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。 负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;
在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;
其常作为电机故障判断; 注意了:
Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事; Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。 注意了:
三相不平衡与零序电流不可混淆呀! 三相不平衡时,不一定会有零序电流的; 同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。 前面好几位把两者混淆了吧!
正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称
分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
只要是三相系统,一般针对三相三线制的电机回路,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相对称,
因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原 因)。
当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知到系统出了毛病 (特别是单相接地时的零序分量)。
下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。
由于上不了图,请大家按文字说明在纸上 画图。
从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要 画成太极端)。
1)求零序分量:把三个向量相加求和。即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值
的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。 2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出 了正序分量。
3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。
总之,零序电流通常作为漏电故障判断的参数; 负序电流常作为电机故障判断; 正序电流对电机运行质量是一种评估。 注意了:
Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事; Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。 三相不平衡与零序电流不可混淆呀! 三相不平衡时,不一定会有零序电流的; 同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。 两者不能混淆!
三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0
如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为: Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)
这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零 序电流。
产生零序电流的两个条件:
1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产 生;
2、零序电流有通路。
以上两个条件缺一不可。因为缺少第一个,就无源泉;缺少第二个,
就是我们通常讨论的“有
电压是否一定有电流的问题。 零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC ============================================
什么是正序电流和负序电流和零序电流? <!-- -->正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。只要是三相系统,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。对于理想的电力系统,由于三相对称,因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。当系统出现故障时,三相变得不对称了,这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种),因此通过检测这两个不应正常出现的分量,就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法,先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值),当然实际工程上是直接测各分量的。由于上不了图,请大家按文字说明在纸上画图。 从已知条件画出系统三相电流(用电流为例,电压亦是一样)的向量图(为看很清楚,不要画成太极端)。 1)求零序分量:把三个向量相加求和。即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。同方法把C相的平移到B相的顶端。此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。 2)求正序分
量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。这就得出了正序分量。 )求负序分量:注意原向量图的处理方法与求
正序时不一样。A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。下面的方法就与正序时一样了。 通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况,如为何出现单相接地时零序保护会动作,而两相短路时基本没有零序电流。 在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波的频率有特殊的关系,故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。但我们不能把谐波与这些分量等同起来。由上所述,之所以要把基波分解成三个分量,是为了方便对系统的分析和状态的判别,如出现零序很多情况就是发生单相接地,这些分析都是基于基波的,而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差,因此谐波是个外来的干扰量,其数值并不是我们分析时想要的,就如三次谐波对零序分量的干扰。 ==============
首先你要明白,正负零三序阻抗是人为存在的,是个拆分量,所以你只能从公式Z=U/I(各序电压除以相应序电流)来寻求这个问题的解决,而无法像电阻,电感阻抗,电容阻抗那样的本质结构参数的方程来解决这个问题。你必须要了解这三个分量的性质:第一,正序电压、正序电流就如同常态下的那个电压电流的性质一般,A-B-C,互差120°;第二负序分
量是A-C-B,第三零序分量是A=B=C,幅值相位一致。
其次你要明白,正负零序分量是个表征量,随环境变换而呈现的量。如同电感一般在通交流时呈现大的阻抗值,但是通以直流,就如同一根导线。这也就是说正负零三序分量是一个环境下人为剥离量。正序分量根据性质定义特点,自然明白他始终存在;而负序分量则需要短路;零序分量需要短路故障且要有与大地的流通回路,当然最常见最典型的就是接地故障。换句话从本质上讲各序分量的值可以认为与各种短路状态是不相关的,只是依据环境表现与否的问题。三相对称短路,则负序、零序分量都表现不出来;各种短路状态时正、负序分量能表现出来,但是零序分量不容易表现;而接地故障时正、负序分量表现出来,零序分量也表现出来。 接着你再了解各元件的序阻抗值:先讨论正负两序分量,因为这两个分量很相似,只是旋转的方向是相反的,于是在线路和变压器这样的一般元件里,正负两序分量是相等的,但是电机的正负两序阻抗分量是不同的,这主要是电机的横轴纵轴的电抗不相等,发生故障时会出现高次谐波,负序阻抗与两轴次暂态阻抗的算术平均值相等,当然还一个情况无阻尼绕组的是取几何平均值,也即乘积后开根号。再看零序阻抗,明显对于线路而言,由于三相平行线,零序分量是同相位的,所以依据右手定则会发现磁通是相互增加的,也就是说零序阻抗要比正序阻抗大,故线路的零序阻抗要比正序阻抗大,具体如何计算可参阅相关书籍,例如电力系统分析,华科出版的。变压器的就更不用说了,零序阻抗,自然就和铁心结构参数有关,自然一般情况下也是不和正负序阻抗相等的。电机的同样如此。 最后讨论下该如何得到各序分量,即我们有了这个U/I,但是我们如
何去得到改序的U和I了,从一般的书上讲,都是会告诉你各序阻抗的,因为我们做计算是想要算出各序电流,然后叠加作为故障电流。现在我们要反过来,希望得到各序电流,各序电压,再计算各序阻抗。那么我们先要去了解序过滤器的结构,限于篇幅和本人的懒惰,我建议朋友可以上网去搜查这方面的资料,我这里就不详解原理以及接线图了(画起来麻烦),典型的就是零序电流取得(三相电流相加),零序电压取得(开口三角),这样零序阻抗就很容易得出来了,但是要注意这是故障电网的零序阻抗,而且各种故障点的空间位置差别,也会导致不同的零序阻抗,这一点主要是由于零序阻抗要与大地构成回路。其实这应该算是一种实测法。自然也有相对应的经典公式或者理论文述,比如说电机的那个暂态阻抗特性图。
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