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新聞主題 |
發(fā)電機單相接地的基波零序電壓和電流 |
正序、負序、零序的出現是為了分析在發(fā)電機電壓、電流出現不對稱(chēng)現象時(shí)，把三相的不對稱(chēng)分量分解成對稱(chēng)分量（正、負序）及同向的零序分量。只要是三相系統，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)分量的數值為零）。對于理想的發(fā)電機，由于三相對稱(chēng)，因此負序和零序分量的數值都為零。當系統出現故障時(shí)，三相變得不對稱(chēng)了，這時(shí)就能分解出有幅值的負序和零序分量度了（有時(shí)只有其中的一種），因此通過(guò)檢測這兩個(gè)不應正常出現的分量，就可以知到系統出了毛?。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），當然實(shí)際工程上是直接測各分量的。
一、通過(guò)下述方法大家可以分析出各種系統故障的大概情況，如為何出現單相接地時(shí)零序保護會(huì )動(dòng)作，而兩相短路時(shí)基本沒(méi)有零序電流。
1、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，注意B相只是平移，不能轉動(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120度，C相順時(shí)針轉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120度，C相逆時(shí)針轉120度，因此得到新的向量圖。
二、基波零序電壓和電流
發(fā)電機正常運行時(shí)三相電壓及三相負荷對稱(chēng)，無(wú)零序電壓和零序電流分量。假設A相繞組離中性點(diǎn)a處發(fā)生金屬性接地故障，如圖1所示，作近似估計時(shí)機端各相對地電動(dòng)勢為
式中 α——中性點(diǎn)到故障點(diǎn)的繞組占全部繞組的百分數。
由圖1可以求得故障零序電壓為
式（2-9）表明，零序電壓將隨著(zhù)故障點(diǎn)位置α的不同而改變。當α＝1時(shí)，即機端接地，故障的零序電壓最大，等于額定相電壓。
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圖1 發(fā)電機定子繞組單相接地時(shí)的電路圖 |
圖2 發(fā)電機定子繞組單相接地時(shí)的相量圖 |
圖1所示電路的零序等效網(wǎng)絡(luò )如圖3、圖4所示，Cf為發(fā)電機各相的對地電容，Cw為發(fā)電機外部各元件對地電容，L是代表中性點(diǎn)消弧線(xiàn)圈的電感。
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圖3 發(fā)電機定子繞組中性點(diǎn)不接地的零序等效網(wǎng)絡(luò ) |
圖4 發(fā)電機中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地的零序等效網(wǎng)絡(luò ) |
當中性點(diǎn)不接地時(shí)，故障點(diǎn)的接地電流為
當中性點(diǎn)經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地時(shí)，故障點(diǎn)的接地電流為
由式（2-11）可知，經(jīng)消弧線(xiàn)圈接地可以補償故障接地的容性電流。在大型發(fā)電機一變壓器組單元接線(xiàn)的情況下，由于總電容為定值，一般采用欠補償運行方式，即補償的感性電流小于接地容性電流，這樣有利于減小電力變壓器耦合電容傳遞的過(guò)電壓。當發(fā)電機電壓網(wǎng)絡(luò )的接地電容電流大于允許值時(shí)，不論該網(wǎng)絡(luò )是否裝有消弧線(xiàn)圈，接地保護均動(dòng)作于跳閘；當接地電流小于允許值時(shí)，接地保護動(dòng)作于信號，即可以不立即跳閘，值班人員請示調度中心，轉移故障發(fā)電機的負荷，然后平穩停機進(jìn)行檢修。
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