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零序電壓是怎樣產(chǎn)生的

2018年02月07日 10:48 網(wǎng)絡(luò)整理 作者: 用戶(hù)評(píng)論(0
關(guān)鍵字:零序電壓(13089)

  當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(又稱(chēng)大電流接地系統(tǒng))中發(fā)生接地短路時(shí),將出現(xiàn)很大的零序電流。還有在中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)(經(jīng)高阻抗接地系統(tǒng)或經(jīng)消弧線圈接地系統(tǒng))中當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),也會(huì)產(chǎn)生零序電壓。

  零序電源在故障點(diǎn),故障點(diǎn)的零序電壓最高,系統(tǒng)中距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓就越低,取決于測(cè)量點(diǎn)到大地間阻抗的大小。

  正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象時(shí),把三相的不對(duì)稱(chēng)分量分解成對(duì)稱(chēng)分量(正、負(fù)序)及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng),就能分解出上述三個(gè)分量(有點(diǎn)像力的合成與分解,但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零)。對(duì)于理想的電力系統(tǒng),由于三相對(duì)稱(chēng),因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零(這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),三相變得不對(duì)稱(chēng)了,這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了(有時(shí)只有其中的一種),因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量,就可以知道系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時(shí)的零序分量)。

  零序電壓是三相線路中一相或者兩相接地產(chǎn)生的,大小取決于接地的程度,是金屬接地,非金屬接地,還是接地電阻了。

  零序電流和零序電壓配電所或變電站中的后臺(tái)監(jiān)控軟件中一般被用做故障信號(hào)來(lái)處理,其在正常情況下值為零,如果出現(xiàn)故障,電腦會(huì)自動(dòng)報(bào)警。

  

  注意事項(xiàng)

  當(dāng)中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)(又稱(chēng)大接地電流系統(tǒng))中發(fā)生接地短路時(shí),將出現(xiàn)很大的零序電壓和電流。還有在中性點(diǎn)不直接接地系統(tǒng)中當(dāng)發(fā)生單相接地時(shí),也會(huì)產(chǎn)生零序電壓。 零序電源在故障點(diǎn),故障點(diǎn)的零序電壓最高,系統(tǒng)中距離故障點(diǎn)越遠(yuǎn)處的零序電壓就越低,取決于測(cè)量點(diǎn)到大地間阻抗的大小。 正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象時(shí),把三相的不對(duì)稱(chēng)分量分解成對(duì)稱(chēng)分量(正、負(fù)序)及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng),就能分解出上述三個(gè)分量(有點(diǎn)象力的合成與分解,但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零)。

  對(duì)于理想的電力系統(tǒng),由于三相對(duì)稱(chēng),因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零(這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),三相變得不對(duì)稱(chēng)了,這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了(有時(shí)只有其中的一種),因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量,就可以知到系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時(shí)的零序分量)。 零序電壓是三相線路中一相或者兩相接地產(chǎn)生的,大小取決于接地的程度,是金屬接地,非金屬接地,就是接地電阻了。

  正序、負(fù)序、零序電壓區(qū)別

  正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象時(shí),把三相的不對(duì)稱(chēng)分量分解成對(duì)稱(chēng)分量(正、負(fù)序)及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng),就能分解出上述三個(gè)分量(有點(diǎn)象力的合成與分解,但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零)。對(duì)于理想的電力系統(tǒng),由于三相對(duì)稱(chēng),因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零(這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),三相變得不對(duì)稱(chēng)了,這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了(有時(shí)只有其中的一種),因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量,就可以知到系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時(shí)的零序分量)。

  零序電壓如何產(chǎn)生的

  當(dāng)三相負(fù)荷平衡時(shí)中性點(diǎn)電流為零,即無(wú)零序電壓。當(dāng)三相負(fù)荷嚴(yán)重不平衡時(shí),中性點(diǎn)產(chǎn)生位移,這時(shí)將產(chǎn)生零序電壓。在三相負(fù)荷不平衡時(shí)畫(huà)出電壓的向量圖可得到圓滿(mǎn)答案。

  零序電壓的介紹就那么多了,接下來(lái)我們來(lái)了解一下零序電流的相關(guān)信息。看看這兩個(gè)之間有什么不一樣的地方。

  

  延伸閱讀:什么是零序電流

  在三相四線電路中,三相電流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0

  如果在三相四線中接入一個(gè)電流互感器,這時(shí)感應(yīng)電流為零。當(dāng)電路中發(fā)生觸電或漏電故障時(shí),回路中有漏電電流流過(guò),這時(shí)穿過(guò)互感器的三相電流相量和不等零,其相量和為:Ia+Ib+Ic=I(漏電電流)

  這樣互感器二次線圈中就有一個(gè)感應(yīng)電壓,此電壓加于檢測(cè)部分的電子放大電路,與保護(hù)區(qū)裝置預(yù)定動(dòng)作電流值相比較,如大于動(dòng)作電流,即使靈敏繼電器動(dòng)作,作用于執(zhí)行元件掉閘。這里所接的互感器稱(chēng)為零序電流互感器,三相電流的相量和不等于零,所產(chǎn)生的電流即為零序電流。

  產(chǎn)生零序電流的兩個(gè)條件:

  1、無(wú)論是縱向故障、還是橫向故障、還是正常時(shí)和異常時(shí)的不對(duì)稱(chēng),只要有零序電壓的產(chǎn)生;

  2、零序電流有通路。

  以上兩個(gè)條件缺一不可。因?yàn)槿鄙俚谝粋€(gè),就無(wú)源泉;缺少第二個(gè),就是我們通常討論的“有電壓是否一定有電流的問(wèn)題。

  零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC

  正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象時(shí),把三相的不對(duì)稱(chēng)分量分解成對(duì)稱(chēng)分量(正、負(fù)序)及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng),就能分解出上述三個(gè)分量(有點(diǎn)象力的合成與分解,但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零)。

  對(duì)于理想的電力系統(tǒng),由于三相對(duì)稱(chēng),因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零(這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因)。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí),三相變得不對(duì)稱(chēng)了,這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了(有時(shí)只有其中的一種),因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量,就可以知道系統(tǒng)出了毛?。ㄌ貏e是單相接地時(shí)的零序分量)。

  

  下面再介紹用作圖法簡(jiǎn)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(dāng)然實(shí)際工程上是直接測(cè)各分量的。由于上不了圖,請(qǐng)大家按文字說(shuō)明在紙上畫(huà)圖。

  從已知條件畫(huà)出系統(tǒng)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(huà)成太極端)。

 ?。? ) 求零序分量:把三個(gè)向量相加求和。即A相不動(dòng),B相的原點(diǎn)平移到A相的頂端(箭頭處),注意B相只是平移,不能轉(zhuǎn)動(dòng)。同方法把C相的平移到B相的頂端。此時(shí)作A相原點(diǎn)到C相頂端的向量(些時(shí)是箭頭對(duì)箭頭),這個(gè)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(duì)原來(lái)三相向量圖先作下面的處理:A相的不動(dòng),B相逆時(shí)針轉(zhuǎn)120度,C相順時(shí)針轉(zhuǎn)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(huà)出B、C兩相。這就得出了正序分量。

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

  通過(guò)上述方法大家可以分析出各種系統(tǒng)故障的大概情況,如為何出現(xiàn)單相接地時(shí)零序保護(hù)會(huì)動(dòng)作,而兩相短路時(shí)基本沒(méi)有零序電流。

  在這里再說(shuō)說(shuō)各分量與諧波的關(guān)系。由于諧波與基波的頻率有特殊的關(guān)系,故在與基波合成時(shí)會(huì)分別表現(xiàn)出正序、負(fù)序和零序特性。但我們不能把諧波與這些分量等同起來(lái)。由上所述,之所以要把基波分解成三個(gè)分量,是為了方便對(duì)系統(tǒng)的分析和狀態(tài)的判別,如出現(xiàn)零序很多情況就是發(fā)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(duì)測(cè)量產(chǎn)生了誤差,因此諧波是個(gè)外來(lái)的干擾量,其數(shù)值并不是我們分析時(shí)想要的,就如三次諧波對(duì)零序分量的干擾。

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( 發(fā)表人:陳翠 )

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