我們先來看看三相短路電路:在上圖中,三相之間發生了短路。我們的問題是:三相電流在這種情況下還遵循相位差為120度,並且還滿足正弦規律嗎?答案是肯定的。但如果我們把上圖中的中相排除在外,也即A相和C相之間發生了短路,那麼上述原則是否還滿足?答案是否定的。我們把三相短路又叫做三相對稱短路,而把單相接地故障和相間短路故障,叫做非對稱短路。在這種情況下,再用三相對稱的方法來分析,顯然就是不合適的。此時,我們要用非對稱的分析方法,也就是正序、負序和零序的分析方法。非對稱分析,首先表現為一個數學問題。1.什麼叫做正序、負序和零序分量我們來看下圖:這張圖是我的書稿《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》中的摘錄。我們來仔細地看看它:先看第1行:第一幅圖是正序分量系統,注意Uu的方向向上,而Uv在它的右手邊,而Uw則在它的左手邊。右側為大,因此這叫做正序系統。再看中間的的圖,注意到Uv在Uu的左邊,並且與正序相比,有一個30度的角度。這叫做負序系統。再看右圖,我們看到,Uu、Uv和Uw三者都是平行的。這叫做零序系統。我們看最後一行黃色的圖:圖中,我們看到三相電壓是完全不對稱的,它們之間的相位差不等於120度,而且幅值也不相等。我們看中間的圖:先看第1幅圖。圖中最長的向量就是Uu,左邊三個向量是它的正序、負序和零序分量。注意到向量的方向,與第一行是一致的。類似地,我們可以看出第二幅圖和第三幅圖分別描述了Uv和Uw的各序分量。現在,我們看清楚了:對於非對稱的短路現象,我們一定能利用非對稱的方法,分析出它的各序分量。2.我們來看非對稱分析法的物理意義我們看到,正序與負序基本類似,只是旋轉方向不同而已。因此,對於一般的線路元件,例如電力變壓器,正序和負序分量是相等的。不過,對於電動機來說,它的正負兩序阻抗分量是相等。這是因為電機的橫軸縱軸的電抗不相等,發生故障時會出現高次諧波,負序阻抗與兩軸次暫態阻抗的算術平均值相等。簡略地總結一下:三相對稱短路故障和正常執行時,系統裡面出現的都是是正序。 當發生單相接地故障時候,系統裡既有、正序和負序分量,也有零序分量。 相間短路故障時候,系統有正序和負序分量。 相間短路並且發生接地故障時,系統既有正序分量,也有負序分量和零序分量。具體的分析就免了,因為涉及到行列式的分析和克萊姆法則的應用,比較深奧,且與物理意義沒有直接關係。3.結論最後的結論是什麼?很簡單:若令三相短路電流為1,則相間短路電流為倍,而單相短路則要按線路側和負載側來分析,分別是1倍和0.5倍。提個問題:什麼叫做零序電流互感器?為何它能測量出漏電流?
我們先來看看三相短路電路:在上圖中,三相之間發生了短路。我們的問題是:三相電流在這種情況下還遵循相位差為120度,並且還滿足正弦規律嗎?答案是肯定的。但如果我們把上圖中的中相排除在外,也即A相和C相之間發生了短路,那麼上述原則是否還滿足?答案是否定的。我們把三相短路又叫做三相對稱短路,而把單相接地故障和相間短路故障,叫做非對稱短路。在這種情況下,再用三相對稱的方法來分析,顯然就是不合適的。此時,我們要用非對稱的分析方法,也就是正序、負序和零序的分析方法。非對稱分析,首先表現為一個數學問題。1.什麼叫做正序、負序和零序分量我們來看下圖:這張圖是我的書稿《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》中的摘錄。我們來仔細地看看它:先看第1行:第一幅圖是正序分量系統,注意Uu的方向向上,而Uv在它的右手邊,而Uw則在它的左手邊。右側為大,因此這叫做正序系統。再看中間的的圖,注意到Uv在Uu的左邊,並且與正序相比,有一個30度的角度。這叫做負序系統。再看右圖,我們看到,Uu、Uv和Uw三者都是平行的。這叫做零序系統。我們看最後一行黃色的圖:圖中,我們看到三相電壓是完全不對稱的,它們之間的相位差不等於120度,而且幅值也不相等。我們看中間的圖:先看第1幅圖。圖中最長的向量就是Uu,左邊三個向量是它的正序、負序和零序分量。注意到向量的方向,與第一行是一致的。類似地,我們可以看出第二幅圖和第三幅圖分別描述了Uv和Uw的各序分量。現在,我們看清楚了:對於非對稱的短路現象,我們一定能利用非對稱的方法,分析出它的各序分量。2.我們來看非對稱分析法的物理意義我們看到,正序與負序基本類似,只是旋轉方向不同而已。因此,對於一般的線路元件,例如電力變壓器,正序和負序分量是相等的。不過,對於電動機來說,它的正負兩序阻抗分量是相等。這是因為電機的橫軸縱軸的電抗不相等,發生故障時會出現高次諧波,負序阻抗與兩軸次暫態阻抗的算術平均值相等。簡略地總結一下:三相對稱短路故障和正常執行時,系統裡面出現的都是是正序。 當發生單相接地故障時候,系統裡既有、正序和負序分量,也有零序分量。 相間短路故障時候,系統有正序和負序分量。 相間短路並且發生接地故障時,系統既有正序分量,也有負序分量和零序分量。具體的分析就免了,因為涉及到行列式的分析和克萊姆法則的應用,比較深奧,且與物理意義沒有直接關係。3.結論最後的結論是什麼?很簡單:若令三相短路電流為1,則相間短路電流為倍,而單相短路則要按線路側和負載側來分析,分別是1倍和0.5倍。提個問題:什麼叫做零序電流互感器?為何它能測量出漏電流?