第7章电力系统各元件的序参数和等值电路.ppt

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1、第七章第七章第七章第七章 电力系统各元件的序参数和等值电路电力系统各元件的序参数和等值电路电力系统各元件的序参数和等值电路电力系统各元件的序参数和等值电路第二节第二节第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗第三节第三节第三节第三节 异步电机的参数和等值电路异步电机的参数和等值电路异步电机的参数和等值电路异步电机的参数和等值电路第四节第四节第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路第五节第五节第五节第五节 电力线路的零序阻抗和等

2、值电路电力线路的零序阻抗和等值电路电力线路的零序阻抗和等值电路电力线路的零序阻抗和等值电路第一节第一节第一节第一节 对称分量法对称分量法对称分量法对称分量法第六节第六节第六节第六节 电力系统故障运行的等值电路电力系统故障运行的等值电路电力系统故障运行的等值电路电力系统故障运行的等值电路教学要求教学要求1.1.熟悉熟悉熟悉熟悉电力系统正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗的意义；电力系统正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗的意义；电力系统正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗的意义；电力系统正序阻抗、负序阻抗及零序阻抗的意义；2.2.理解理解理解理解对称对称分量法，对称对称分量法，对称对称分量法，对称对称分量法，会会会会进

3、行不对称量的分解；进行不对称量的分解；进行不对称量的分解；进行不对称量的分解；4.4.会会会会绘制电力系统原始零序等值网络图；绘制电力系统原始零序等值网络图；绘制电力系统原始零序等值网络图；绘制电力系统原始零序等值网络图；5.5.会会会会建立电力系统故障运行的等值网络。建立电力系统故障运行的等值网络。建立电力系统故障运行的等值网络。建立电力系统故障运行的等值网络。3.3.熟悉熟悉熟悉熟悉发电机、异步电动机、变压器及电力线路的三序阻发电机、异步电动机、变压器及电力线路的三序阻发电机、异步电动机、变压器及电力线路的三序阻发电机、异步电动机、变压器及电力线路的三序阻 抗及等效电路；抗及等效电路；抗及

4、等效电路；抗及等效电路；一、对称短路和不对称短路一、对称短路和不对称短路一、对称短路和不对称短路一、对称短路和不对称短路电路短路稳电路短路稳电路短路稳电路短路稳定后，定后，定后，定后，三相三相三相三相短路电流幅短路电流幅短路电流幅短路电流幅值相等，相值相等，相值相等，相值相等，相位互差位互差位互差位互差120120对称短路对称短路对称短路对称短路可只分析一相可只分析一相可只分析一相可只分析一相，然后根据对称，然后根据对称，然后根据对称，然后根据对称关系可写出其余两相短路电流关系可写出其余两相短路电流关系可写出其余两相短路电流关系可写出其余两相短路电流第一节第一节第一节第一节 对称分量法对称分量

5、法对称分量法对称分量法 X X X Xn n n n 简单系统发生单相接地简单系统发生单相接地简单系统发生单相接地简单系统发生单相接地 f f f f(1)(1)(1)(1)电路中电路中电路中电路中三相三相三相三相对地电压、对地电压、对地电压、对地电压、三相短路电三相短路电三相短路电三相短路电流不对称流不对称流不对称流不对称了了了了不对称不对称不对称不对称短路短路短路短路二、对称分量法二、对称分量法二、对称分量法二、对称分量法 在分析不对称短路时，通常是把不对称的电压和电流等在分析不对称短路时，通常是把不对称的电压和电流等在分析不对称短路时，通常是把不对称的电压和电流等在分析不对称短路时，通常

6、是把不对称的电压和电流等不不不不对称量对称量对称量对称量，分解成三组对称分量分解成三组对称分量分解成三组对称分量分解成三组对称分量。在线性网络中，这三序分量是。在线性网络中，这三序分量是。在线性网络中，这三序分量是。在线性网络中，这三序分量是相互独立的，可以分别进行计算，最后相互独立的，可以分别进行计算，最后相互独立的，可以分别进行计算，最后相互独立的，可以分别进行计算，最后再将计算结果按照一定再将计算结果按照一定再将计算结果按照一定再将计算结果按照一定规则组合起来规则组合起来规则组合起来规则组合起来，得到最终的短路电流结果，得到最终的短路电流结果，得到最终的短路电流结果，得到最终的短路电流结

7、果，这种分析方法这种分析方法这种分析方法这种分析方法称为称为称为称为对称分量法。对称分量法。对称分量法。对称分量法。第一节第一节 对称分量法对称分量法 设设设设 为为为为不对称不对称不对称不对称三相系统的三相电流相量，可以按三相系统的三相电流相量，可以按三相系统的三相电流相量，可以按三相系统的三相电流相量，可以按下列关系分解出下列关系分解出下列关系分解出下列关系分解出三组对称三组对称三组对称三组对称三相系统的电流相量。三相系统的电流相量。三相系统的电流相量。三相系统的电流相量。(d)(d)三序分量的合成三序分量的合成三序分量的合成三序分量的合成(a)(a)正序分量正序分量正序分量正序分量(b)

8、(b)负序负序负序负序 分量分量分量分量(c)(c)零序分量零序分量零序分量零序分量第一节第一节 对称分量法对称分量法(a)(a)正序分量正序分量正序分量正序分量(b)(b)负序负序负序负序 分量分量分量分量(c)(c)零序分量零序分量零序分量零序分量正序分量：正序分量：正序分量：正序分量：负序分量：负序分量：负序分量：负序分量：零序分量：零序分量：零序分量：零序分量：选择选择选择选择a a相作为相作为相作为相作为基准相基准相基准相基准相，并引入旋转相量，并引入旋转相量，并引入旋转相量，并引入旋转相量 后，三序后，三序后，三序后，三序相量相量相量相量有如下关系有如下关系有如下关系有如下关系:第

9、一节第一节 对称分量法对称分量法若若若若 已知已知已知已知，可求出可求出可求出可求出 旋转相量旋转相量旋转相量旋转相量a a称为算子称为算子称为算子称为算子，其值为：，其值为：，其值为：，其值为：欧拉公式欧拉公式欧拉公式欧拉公式不对称量的不对称量的不对称量的不对称量的分解分解分解分解：第一节第一节 对称分量法对称分量法可写成矩阵的形式可写成矩阵的形式可写成矩阵的形式可写成矩阵的形式第一节第一节 对称分量法对称分量法或：或：或：或：正序分量：正序分量：正序分量：正序分量：负序分量：负序分量：负序分量：负序分量：零序分量：零序分量：零序分量：零序分量：a a相相相相的三序分量求出后，可求出的三序分

10、量求出后，可求出的三序分量求出后，可求出的三序分量求出后，可求出b b相相相相和和和和c c相相相相的三相分量的三相分量的三相分量的三相分量先计算先计算先计算先计算a a相相相相第一节第一节 对称分量法对称分量法上述对电流的变换上述对电流的变换同样同样适用于适用于电压电压和和电动势电动势第一节第一节 对称分量法对称分量法例例例例1 1 如如如如 ,求其求其求其求其A A、B B及及及及C C三三三三相的三序分量。相的三序分量。相的三序分量。相的三序分量。解：解：解：解：第一节第一节 对称分量法对称分量法即：即：即：即：其它的各序分量为：其它的各序分量为：其它的各序分量为：其它的各序分量为：第一

11、节第一节 对称分量法对称分量法例例例例2 2 某三相发电机由于内部故障，其三相电势分别为某三相发电机由于内部故障，其三相电势分别为某三相发电机由于内部故障，其三相电势分别为某三相发电机由于内部故障，其三相电势分别为 ，求其对称分量。，求其对称分量。，求其对称分量。，求其对称分量。解：以解：以解：以解：以a a相为基准相，应用公式可得相为基准相，应用公式可得相为基准相，应用公式可得相为基准相，应用公式可得第一节第一节 对称分量法对称分量法作为对比，正常情况下作为对比，正常情况下作为对比，正常情况下作为对比，正常情况下第一节第一节 对称分量法对称分量法很重要很重要很重要很重要的公式啰的公式啰的公式

12、啰的公式啰XYZNBCAeA+eC+eB+这是一个节点这是一个节点这是一个节点这是一个节点本电路本电路本电路本电路无无无无零序电流零序电流零序电流零序电流第一节第一节 对称分量法对称分量法零序电流零序电流零序电流零序电流须以须以须以须以中性线为通路中性线为通路中性线为通路中性线为通路本电路可本电路可本电路可本电路可有有有有零序电流零序电流零序电流零序电流XYZNBCAeA+eC+eB+第一节第一节 对称分量法对称分量法+BAC广义节点广义节点广义节点广义节点本电路中本电路中本电路中本电路中线电线电线电线电流无零序电流流无零序电流流无零序电流流无零序电流相电流中相电流中相电流中相电流中可有零序电

13、可有零序电可有零序电可有零序电流流流流第一节第一节 对称分量法对称分量法三相系统中三个线电压之三相系统中三个线电压之三相系统中三个线电压之三相系统中三个线电压之和恒为零，所以和恒为零，所以和恒为零，所以和恒为零，所以在线电压在线电压在线电压在线电压中没有零序分量中没有零序分量中没有零序分量中没有零序分量第一节第一节 对称分量法对称分量法一、一、一、一、短路的短路的短路的短路的形式形式形式形式三相短路三相短路三相短路三相短路两相短路两相短路两相短路两相短路第二节第二节第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序

14、电抗单相接地单相接地单相接地单相接地短路短路短路短路单相短路单相短路单相短路单相短路两相接地两相接地两相接地两相接地短路短路短路短路两相接地两相接地两相接地两相接地短路短路短路短路短路的形式说明图短路的形式说明图短路的形式说明图短路的形式说明图(虚线表示短路电流路径虚线表示短路电流路径虚线表示短路电流路径虚线表示短路电流路径)低压系统低压系统低压系统低压系统第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗 同步发电机同步发电机稳态短路稳态短路时，电枢反应为时，电枢反应为纯去磁纯去磁作用，电枢反作用，电枢反应磁通和漏磁通路径如图。应磁通和漏磁通路径如图。电枢反应磁通直接

15、电枢反应磁通直接穿过阻尼绕穿过阻尼绕组和励磁绕组组和励磁绕组，路径的磁阻很小，路径的磁阻很小，短路电流遇到的电抗为数值很大的短路电流遇到的电抗为数值很大的直轴同步电抗直轴同步电抗Xd。1.电枢反应磁通的路径和电枢反应磁通的路径和同步电抗同步电抗二、同步发电机的二、同步发电机的二、同步发电机的二、同步发电机的同步电抗同步电抗同步电抗同步电抗、次暂态电抗次暂态电抗次暂态电抗次暂态电抗和和和和暂态电抗暂态电抗暂态电抗暂态电抗稳态短路电流有效值：稳态短路电流有效值：第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗 有阻尼绕组有阻尼绕组的同步发电机三相突然短路时，电枢反应磁通的

16、同步发电机三相突然短路时，电枢反应磁通被被挤出阻尼绕组挤出阻尼绕组和和励磁绕组励磁绕组，只能沿着阻尼绕组和励磁绕组漏，只能沿着阻尼绕组和励磁绕组漏磁路径闭合磁路径闭合。同步发电机此时状态称为同步发电机此时状态称为次次暂态状态暂态状态，定子电抗称为，定子电抗称为直轴次直轴次暂态同步电抗暂态同步电抗Xd”。2.次暂态电抗次暂态电抗 磁路的磁阻变得很大磁路的磁阻变得很大，由于，由于路径的磁阻变大，定子绕组的电路径的磁阻变大，定子绕组的电抗比稳态短路时的同步电抗大大抗比稳态短路时的同步电抗大大减小。减小。次暂态短路电流：次暂态短路电流：第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和

17、零序电抗 当当阻尼绕组中电流衰减完毕后阻尼绕组中电流衰减完毕后，电枢反应磁通就能够穿过，电枢反应磁通就能够穿过阻尼绕组阻尼绕组(或相当于或相当于发电机无阻尼绕组发电机无阻尼绕组状态状态)，仍需经过励磁绕，仍需经过励磁绕组的漏磁路径，如图所示。组的漏磁路径，如图所示。此时发电机状态称为此时发电机状态称为暂态状态暂态状态，定子电抗称为定子电抗称为暂态同步电抗暂态同步电抗Xd。3.暂态电抗暂态电抗暂态短路电流：暂态短路电流：第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗 当当励磁绕组励磁绕组中的感应电流电流也衰减完毕后，发电机进入中的感应电流电流也衰减完毕后，发电机进入稳

18、态短路状态稳态短路状态。第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗三、同步发电机的三、同步发电机的三、同步发电机的三、同步发电机的负序电抗负序电抗负序电抗负序电抗定义：定义：定义：定义：发电机端点的发电机端点的发电机端点的发电机端点的负序电压的同步频率分量负序电压的同步频率分量负序电压的同步频率分量负序电压的同步频率分量与流入定子绕与流入定子绕与流入定子绕与流入定子绕组组组组负序电流的同步频率分量负序电流的同步频率分量负序电流的同步频率分量负序电流的同步频率分量的比值。的比值。的比值。的比值。不同类型的短路，负序电抗不同。不同类型的短路，负序电抗不同。不同类型的

19、短路，负序电抗不同。不同类型的短路，负序电抗不同。两相短路 单相接地短路 两相接地短路 第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗注意：注意：注意：注意：(1)(1)若若若若 ，则负序电抗，则负序电抗，则负序电抗，则负序电抗 。(2)(2)同步发电机经外电抗同步发电机经外电抗同步发电机经外电抗同步发电机经外电抗 短路时，表中所有短路时，表中所有短路时，表中所有短路时，表中所有 都应以都应以都应以都应以 代替。代替。代替。代替。(3)(3)短路电流计算中短路电流计算中短路电流计算中短路电流计算中，四、同步发电机的四、同步发电机的四、同步发电机的四、同步发电机的零序

20、电抗零序电抗零序电抗零序电抗 施加在发电机端的施加在发电机端的施加在发电机端的施加在发电机端的零序电压的同步频率分量零序电压的同步频率分量零序电压的同步频率分量零序电压的同步频率分量与与与与流入定流入定流入定流入定子绕组的零序电流的同步频率的分量子绕组的零序电流的同步频率的分量子绕组的零序电流的同步频率的分量子绕组的零序电流的同步频率的分量的比值。由定子绕组的比值。由定子绕组的比值。由定子绕组的比值。由定子绕组的漏抗确定。的漏抗确定。的漏抗确定。的漏抗确定。零序电抗的变化范围大致是（零序电抗的变化范围大致是（0.150.150.60.6）R R0 0=R=R 第二节第二节 同步发电机的负序电抗

21、和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗同步电机类型X2X0汽轮发电机0.160.06有阻尼绕组水轮发电机0.250.07无阻尼绕组水轮发电机0.450.07调相机和大型同步电动机0.240.08 对汽轮发电机及有阻尼的水轮发电机，可采用 对于无阻尼绕组的发电机，可采用 如无电机的确切参数，也可按下表取值：在近似计算中在近似计算中在近似计算中在近似计算中以以以以额定额定额定额定值为基值为基值为基值为基准准准准的的的的标幺值标幺值标幺值标幺值更正更正更正更正教材教材教材教材第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗 如果发电机如果发电机如果发电机如果发电机中性点不

22、接地中性点不接地中性点不接地中性点不接地，不能不能不能不能构成零序电流的通路，则构成零序电流的通路，则构成零序电流的通路，则构成零序电流的通路，则其其其其零序等值电抗无穷大零序等值电抗无穷大零序等值电抗无穷大零序等值电抗无穷大，不出现不出现不出现不出现在系统零序等值电路中。在系统零序等值电路中。在系统零序等值电路中。在系统零序等值电路中。即：即：即：即：第二节第二节 同步发电机的负序电抗和零序电抗同步发电机的负序电抗和零序电抗第三节第三节第三节第三节 异步电动机的负序电抗和零序电抗异步电动机的负序电抗和零序电抗异步电动机的负序电抗和零序电抗异步电动机的负序电抗和零序电抗 负序阻抗：负序阻抗：负

23、序阻抗：负序阻抗：零序电抗：零序电抗：零序电抗：零序电抗：由由由由于于于于异异异异步步步步电电电电动动动动机机机机的的的的三三三三相相相相绕绕绕绕组组组组通通通通常常常常接接接接成成成成三三三三角角角角形形形形或或或或不不不不接接接接地地地地的星形的星形的星形的星形，无零序电流的通路无零序电流的通路无零序电流的通路无零序电流的通路，因而，因而，因而，因而零序电抗数值为无限大零序电抗数值为无限大零序电抗数值为无限大零序电抗数值为无限大。无需无需无需无需建立建立建立建立异步电动机异步电动机异步电动机异步电动机的零序等值电路。的零序等值电路。的零序等值电路。的零序等值电路。第四节第四节第四节第四节

24、变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路双绕组双绕组双绕组双绕组变压器变压器变压器变压器三绕组三绕组三绕组三绕组变压器变压器变压器变压器T型等值电路型等值电路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路vv变压器零序与正序、负序等值电路变压器零序与正序、负序等值电路变压器零序与正序、负序等值电路变压器零序与正序、负序等值电路结构结构结构结构相同相同相同相同。vv变压器零序与正序、负序等值电路变压器零序与正序、负序等值电路变压器零序与正序、负序等值电路变压器零序与正序、负序等值电路结构结构结构结构相同相同相同

25、相同。T型等值电路型等值电路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路零序零序零序零序励磁电抗励磁电抗励磁电抗励磁电抗零序零序零序零序励磁电抗励磁电抗励磁电抗励磁电抗vv 当当当当零序零序零序零序励磁电抗励磁电抗很大很大很大很大时，可认为励磁电抗支路开路。时，可认为励磁电抗支路开路。时，可认为励磁电抗支路开路。时，可认为励磁电抗支路开路。双绕组双绕组双绕组双绕组变压器变压器变压器变压器三绕组三绕组三绕组三绕组变压器变压器变压器变压器 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 当在变压器端点施加零序电压时，其绕组中当在变压器端点施加零序电压时，

26、其绕组中当在变压器端点施加零序电压时，其绕组中当在变压器端点施加零序电压时，其绕组中有无零有无零有无零有无零序电流序电流序电流序电流，以及零序电流的大小以及零序电流的大小以及零序电流的大小以及零序电流的大小与变压器与变压器与变压器与变压器三相绕组三相绕组的接线方式的接线方式和变压器的和变压器的和变压器的和变压器的结构结构密切相关。密切相关。密切相关。密切相关。变压器的零序阻抗及其等值电路变压器的零序阻抗及其等值电路变压器的零序阻抗及其等值电路变压器的零序阻抗及其等值电路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路此处打开此处打开此处打开此处打开A A A AB B B

27、BC C C Ca a a ab b b bc c无零序电流无零序电流无零序电流无零序电流。与。与。与。与另一侧绕组的连另一侧绕组的连另一侧绕组的连另一侧绕组的连接方式无关接方式无关接方式无关接方式无关a a a ax x x xX X X XX X X XX X X XX X X Xm0m0m0m0A A A A施加施加施加施加零序零序零序零序电压电压电压电压等效电路等效电路等效电路等效电路一、双绕组变压器的零序参数和等值电路一、双绕组变压器的零序参数和等值电路一、双绕组变压器的零序参数和等值电路一、双绕组变压器的零序参数和等值电路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和

28、等值电路此处打开此处打开此处打开此处打开A AB BC Ca ab bc c施加施加施加施加零序电压零序电压零序电压零序电压无零序电流无零序电流无零序电流无零序电流。与。与。与。与另一侧绕组的连另一侧绕组的连另一侧绕组的连另一侧绕组的连接方式无关接方式无关接方式无关接方式无关a ax xX XX XX XX Xm0m0A A 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路1.1.YNYN，d d 接线变压器接线变压器接线变压器接线变压器NXb即即即即abab两点相当于短路两点相当于短路两点相当于短路两点相当于短路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等

29、值电路1.1.YNYN，d d 接线变压器接线变压器接线变压器接线变压器NX注意注意注意注意折算折算折算折算 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路正序电抗，正序电抗，正序电抗，正序电抗，下同下同下同下同 哪一侧的中性点经阻抗接地，就把该阻抗乘以哪一侧的中性点经阻抗接地，就把该阻抗乘以3加到该加到该侧漏抗中去。侧漏抗中去。YN侧中性点侧中性点经阻抗经阻抗Z n接地的零序网络的接地的零序网络的正确理解正确理解 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 YN侧中性点侧中性点经电抗经电抗X n接地接地N注意注意注意注意折算折算折算折算 第四节第四

30、节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路2.2.YNYN，y y接线变压器接线变压器接线变压器接线变压器 侧流过零序电流，侧感应零序电动势。但侧中性点不接 地，无零序电流，变压器相当于空载。Nn注意注意注意注意折算折算折算折算注意注意注意注意 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 若与侧相连的电路中还有另一个接地中性点，则二次绕组中将有零序电流流通。3.YN，y n接线变压器接线变压器N注意注意注意注意折算折算折算折算 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路3.YN，yn接线变压器接线变压器N 若二次绕组回路中若二次绕组

31、回路中若二次绕组回路中若二次绕组回路中没有其它接地中性点没有其它接地中性点没有其它接地中性点没有其它接地中性点，则二次绕组中，则二次绕组中，则二次绕组中，则二次绕组中没没没没有零序电流流通有零序电流流通有零序电流流通有零序电流流通，变压器的零序电抗与，变压器的零序电抗与，变压器的零序电抗与，变压器的零序电抗与YNYN，y y接线变压器的相接线变压器的相接线变压器的相接线变压器的相同。同。同。同。第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 双绕组变压器的零序等值电路与外电路的连接双绕组变压器的零序等值电路与外电路的连接变压变压器器绕组绕组接法接法开关位置开关位置绕组绕组端

32、点与外端点与外电电路的路的联联接接Y1与外与外电电路断开路断开YN2与外与外电电路接通路接通d3与外与外电电路断开，但与励磁路断开，但与励磁支路并支路并联联小结：小结：小结：小结：第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 关于关于关于关于零序的励磁电抗零序的励磁电抗零序的励磁电抗零序的励磁电抗 正序及负序正序及负序正序及负序正序及负序的励磁电抗都是的励磁电抗都是的励磁电抗都是的励磁电抗都是很大很大很大很大的。的。的。的。零序零序零序零序的励磁电抗的励磁电抗的励磁电抗的励磁电抗的大小的大小的大小的大小与变压器的结构有关与变压器的结构有关与变压器的结构有关与变压器的结构有

33、关。(1)(1)单相变压器单相变压器单相变压器单相变压器组成的三相变压器组成的三相变压器组成的三相变压器组成的三相变压器 各相磁路独立，各相磁路独立，各相磁路独立，各相磁路独立，零序磁路和正序磁路一样零序磁路和正序磁路一样零序磁路和正序磁路一样零序磁路和正序磁路一样。磁阻小，。磁阻小，。磁阻小，。磁阻小，励磁电抗很大励磁电抗很大励磁电抗很大励磁电抗很大。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为X Xm0m0=。第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(2)(2)芯式芯式芯式芯式三相三柱式三相三柱式三相三柱式三相三柱式变压器变压器变

34、压器变压器零序磁通零序磁通零序磁通零序磁通磁通只能磁通只能磁通只能磁通只能由油由油由油由油箱壁返回箱壁返回箱壁返回箱壁返回零序所遇零序所遇零序所遇零序所遇到的磁阻到的磁阻到的磁阻到的磁阻大，大，大，大，零序零序零序零序电抗小电抗小电抗小电抗小零序励磁电抗比正序励磁零序励磁电抗比正序励磁电抗小得多：电抗小得多：Xm0=0.31.0 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(3)(3)芯式芯式芯式芯式三相五柱式三相五柱式三相五柱式三相五柱式变压器变压器变压器变压器ABCXYZabczyx 零序磁通零序磁通零序磁通零序磁通可通过没有绕组的铁心部分形成回路可通过没有绕组的铁心

35、部分形成回路可通过没有绕组的铁心部分形成回路可通过没有绕组的铁心部分形成回路，磁阻，磁阻，磁阻，磁阻小，小，小，小，励磁电抗很大励磁电抗很大励磁电抗很大励磁电抗很大。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为X Xm0m0=。第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(4)(4)芯式芯式芯式芯式三相四柱式三相四柱式三相四柱式三相四柱式变压器变压器变压器变压器 零序磁通零序磁通零序磁通零序磁通可通过没有绕组的铁心部分形成回路可通过没有绕组的铁心部分形成回路可通过没有绕组的铁心部分形成回路可通过没有绕组的铁心部分形成回路，磁阻，磁阻，磁阻

36、，磁阻小，小，小，小，励磁电抗很大励磁电抗很大励磁电抗很大励磁电抗很大。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为。近似计算中，可认为X Xm0m0=。第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路综上所述，综上所述，变压器结构对零序电抗的影响：变压器结构对零序电抗的影响：(1)(1)由由三个单相三个单相组成的变压器，近似认为组成的变压器，近似认为X Xm0m0=，X X0 0=X X1 1 ；(2)(2)三相五柱式三相五柱式或壳式变压器，也近似认为或壳式变压器，也近似认为X Xm0 m0=，X X0 0=X X1 1 ；(3)(3)三相三柱式三相三柱式变压

37、器，近似计算时，仍视变压器，近似计算时，仍视X Xm0m0为无限大为无限大。实例。实例如如验结果表面：对验结果表面：对YNYN，d d接线接线X X0 0（0.750.850.750.85）X X1 1 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 当零序电压加在变压器当零序电压加在变压器三角形或不接地星形侧三角形或不接地星形侧时，变压器时，变压器的的零序电抗零序电抗X X0 0=；二、二、二、二、三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器三绕组变压器的零序参数和等值电路的零序参数和等值电路的零序参数和等值电路的零序参数和等值电路 当零序电压加在变压器当零序电压加在变压器星形中

38、性点接地一侧时星形中性点接地一侧时，形成电流，形成电流回路，其流通情况回路，其流通情况与各绕组的接线方式有关与各绕组的接线方式有关。第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路由于，一般由于，一般由于，一般由于，一般X Xm0m0较大较大较大较大，所以，所以，所以，所以可不计入可不计入可不计入可不计入X Xm0m0。一般在三绕组变压器中一般在三绕组变压器中一般在三绕组变压器中一般在三绕组变压器中,总会有一个绕组是三角总会有一个绕组是三角总会有一个绕组是三角总会有一个绕组是三角形连接形连接形连接形连接X XT1T1X XT2T2X XT3T3X Xm0m0 三绕组变压器三绕

39、组变压器三绕组变压器三绕组变压器 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路1.1.YNYN，d d，d d 接线三绕组变压器接线三绕组变压器接线三绕组变压器接线三绕组变压器Xm0 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路2.YN，d，y 接线三绕组变压器接线三绕组变压器Xm0注意注意注意注意 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 3 3.YN.YN，d d，yn yn 接线三绕组变压器接线三绕组变压器Xm0 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路注意：注意：X X、X X 、X X 是

40、等效电抗，通过短路试验由下式求得：是等效电抗，通过短路试验由下式求得：式中，式中，X X-、X X-、X X-分别由短路试验分别由短路试验中两绕组短路电压的百分中两绕组短路电压的百分数求得的等值电抗。数求得的等值电抗。第二章第二章第二章第二章已讲已讲已讲已讲 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路变压器中性点经电抗接地时的零序等值电路 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路 哪一侧的中性点经阻抗接地，就把该阻抗乘以哪一侧的中性点经阻抗

41、接地，就把该阻抗乘以3加到该侧加到该侧漏抗中去。漏抗中去。三、三、自耦变压器自耦变压器的零序参数和等值电路的零序参数和等值电路 通常自耦变压器中性点可直接接地，也可经电抗接地，且均认为 Xm0。1.1.自耦变压器自耦变压器自耦变压器自耦变压器中性点直接接地中性点直接接地中性点直接接地中性点直接接地(1)(1)双绕组双绕组YNYN，ynyn接线自耦变压器中性点直接接地接线自耦变压器中性点直接接地N 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路N接地零序电流为：接地零序电流为：接地零序电流为：接地零序电流为：第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(

42、2)(2)三绕组三绕组YNYN，ynyn，d d 接线自耦变压器中性点直接接地接线自耦变压器中性点直接接地N已折算已折算已折算已折算 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(1)(1)双绕组双绕组YNYN，ynyn接线自耦变压器接线自耦变压器2.2.自耦变压器自耦变压器自耦变压器自耦变压器中性点经电抗接地中性点经电抗接地中性点经电抗接地中性点经电抗接地N 第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(2)(2)三绕组三绕组三绕组三绕组YNYN，y ny n，d d 接线自耦变压器接线自耦变压器接线自耦变压器接线自耦变压器 N 第四节第四节 变压

43、器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路(2)(2)三绕组三绕组三绕组三绕组YNYN，y ny n，d d 接线自耦变压器接线自耦变压器接线自耦变压器接线自耦变压器 N 变压器的变压器的零序等值电抗零序等值电抗为：为：第四节第四节 变压器的零序参数和等值电路变压器的零序参数和等值电路第五第五第五第五节节节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路一、架空线路的一、架空线路的一、架空线路的一、架空线路的零序阻抗零序阻抗零序阻抗零序阻抗及其及其及其及其等值电路等值电路等值电路等值电路架空线路的零序电流

44、架空线路的零序电流架空线路的零序电流架空线路的零序电流必须借助大地必须借助大地必须借助大地必须借助大地及及及及架空地线架空地线架空地线架空地线构成通路。构成通路。构成通路。构成通路。零序电抗与零序电抗与零序电抗与零序电抗与平行线的回路数平行线的回路数平行线的回路数平行线的回路数以及以及以及以及有无架空地线有无架空地线有无架空地线有无架空地线和和和和地线的地线的地线的地线的导电性能导电性能导电性能导电性能等因素有关。等因素有关。等因素有关。等因素有关。由于零序电流在由于零序电流在由于零序电流在由于零序电流在三相线路中是同方向的三相线路中是同方向的三相线路中是同方向的三相线路中是同方向的，互感很大

45、，因，互感很大，因，互感很大，因，互感很大，因而零序电抗要而零序电抗要而零序电抗要而零序电抗要比正序电抗大比正序电抗大比正序电抗大比正序电抗大。第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路1.1.单回路单回路单回路单回路无避雷器线无避雷器线无避雷器线无避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗单位长度单位长度单位长度单位长度电阻电阻电阻电阻土壤的土壤的土壤的土壤的电阻率电阻率电阻率电阻率电流的电流的电流的电流的频率频率频率频率单位长度等单位长度等单位长度等单位长度等值电路，值电路，值电路，值电路，下下下下同

46、同同同自阻自阻自阻自阻抗抗抗抗第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路 Ds称为三相导线的几何平均半径。Dm为三相导线的几何均距，见第二章。r为每相导线的等值半径，其取值见教材P144。第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路2.2.双回路双回路双回路双回路无避雷器线无避雷器线无避雷器线无避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗六根导线间的几何平均距离：六根导线间的几何平均距离：六根导线间的几何平均距离：六根导线间的几何平均距离：更正更正更正更正教材教材教材教材自

47、阻自阻自阻自阻抗抗抗抗自阻自阻自阻自阻抗抗抗抗互阻互阻互阻互阻抗抗抗抗第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路则双回路单相的零序阻抗为：如果两个回路完全相同，则双回路单相的等值零序阻抗为：则每一回路单相的等值零序阻抗为：双回路双回路双回路双回路单回路单回路单回路单回路第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路3.3.单回路单回路单回路单回路单单单单避雷器线避雷器线避雷器线避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗避雷线避雷线避雷线避雷线单位长度单位长度单位长度单位长度

48、电阻电阻电阻电阻避雷线避雷线避雷线避雷线等效半径，等效半径，等效半径，等效半径，见见见见P144P144自阻自阻自阻自阻抗抗抗抗自阻自阻自阻自阻抗抗抗抗互阻互阻互阻互阻抗抗抗抗第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路 Dcw为三相导线和避雷线间的几何平均距离。具有避雷线的单回路单相的零序等值阻抗为：第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路4.4.单回路单回路单回路单回路双双双双避雷器线避雷器线避雷器线避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗等效电路如单避雷线的：等

49、效电路如单避雷线的：等效电路如单避雷线的：等效电路如单避雷线的：其中：其中：其中：其中：D Dw w为两避雷线的距离。为两避雷线的距离。D Dswsw为等值避雷线的几何平均半径。为等值避雷线的几何平均半径。为等值避雷线的几何平均半径。为等值避雷线的几何平均半径。第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路4.4.单回路单回路单回路单回路双双双双避雷器线避雷器线避雷器线避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗Dcw为两避雷线与三相导线间的几何平均距离。仍然有：仍然有：仍然有：仍然有：第五第五节节 电力线路的

50、零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路5.5.双回路双回路双回路双回路有有有有避雷器线避雷器线避雷器线避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗其中：其中：其中：其中：第五第五节节 电力线路的零序等值阻抗和等值电路电力线路的零序等值阻抗和等值电路5.5.双回路双回路双回路双回路有有有有避雷器线避雷器线避雷器线避雷器线三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗三相架空线路的零序阻抗双回路单相双回路单相双回路单相双回路单相的零序等效阻抗：的零序等效阻抗：的零序等效阻抗：的零序等效阻抗：第五第五节节 电力线