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三相不平衡的“三架马车”——正序、负序、零序分量

返回列表来源:领步电能质量发布时间:2016-03-21加入收藏关注:-

实时新闻1


摘要
         小时候我们都玩过跷跷板,一个在上,另一个就在下,有时候还很调皮,硬是通过各种方式保持两端平衡。其实在电力系统中,也经常会出现三相不平衡,三相不平衡中有正序分量、负序分量和零序分量,它们可由原向量图分解出来。

         三相不平衡度是指三相电力系统中三相不平衡的程度,用电压或电流负序分量和正序分量的方均根百分比表示。


跷跷板平衡原理


         那么我们先来看看理想的三相平衡是什么样子的。一个三相平衡电路的三相电压源必须是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差120度;三相的负荷阻抗相同且均为线性阻抗,因此三相的电流都是正弦波,且频率相同,幅度相同,相位互差120度。

ABC三相线

         我们再来看看什么是相序。在三相电力系统中,各相电压或电流依其先后顺序分别达到Z大值(以正半波幅值为准)的次序,称为相序。从图2可知,正相序分别到达Z大值的次序为A、B、C;负相序分别到达Z大值的次序为A、B、C。

         下面来点干货。由线性代数可知,三个不对称向量,可以唯一分解为三组对称的向量。因此,在线性电路中,系统发生不对称短路时,可将网络中出现的不对称的电压、电流,分解为正、负、零序三组对称分量,分别按照对称三相电路去解,然后将其结果叠加起来。这种分析不对称三相电路的方法叫对称分量法。

         任意一组不对称的三相正弦电压或电流向量都可以分解成三相对称分量,一组是正序分量,相序与原不对称正弦量的相序一致,即顺时针A-B-C的次序,各相位间差120°。一组是负序分量,相序与原正弦量相反,即顺时针A-C-B的次序,相位也差120°。另一组是零序分量,三相的相位相同。

         三相平衡是理想的情况,这种情况下,只有正序分量。多数系统都是不平衡的。当系统出现不平衡时,就会出现零序分量和负序分量。分解出负序分量和零序分量有助于分析系统的故障。例如某电力系统的三相的向量图如图3所示:

ABC相线角

         下面先分解出正序向量。先保持A相不动,B相逆时针旋转120°,C相顺时针旋转120°,然后将三个向量求和,得到 向量,取其模值的三分之一即为正序分量的幅值,相序和和图3一致。

ABC三相正序分量

         然后分解负序分量。先保持A相不动,B相顺时针旋转120°,C相逆时针旋转120°,然后将三个向量求和,得到 向量,取其模值的三分之一即为负序分量的幅值,相序和和图3相反。

ABC三相线负序分量

         Z后求零序向量。只要将A、B、C三个向量求和,得到 向量,取其模值的三分之一即为零序分量的幅值。

ABC三相零序分量


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