零序電抗線路零序電抗分析

線路的各序電抗都是線路某一相自感電抗X_L和其他兩相對(duì)應(yīng)相序電流所產(chǎn)生互感電抗X_M的相量和。對(duì)于正序或負(fù)序分量，因三相幅值相等，相位角互為120°，任意兩相電流正（負(fù)）序分量的相量和均與第二相正（負(fù)）序分量的大小相等，方向相反，故線路的正、負(fù)序電抗有X₁ =X₂=X_L-X_M。由于零序分量三相同向，零序自感電動(dòng)勢(shì)和互感電動(dòng)勢(shì)相位相同，故線路的零序電抗X₀=X_L 2X_M，因此線路的零序電抗X₀大于線路正序電抗X₁或負(fù)序電抗X₂。

任一元件兩端的相序電壓與流過該元件的相應(yīng)相序電流之比，成為該元件的零序參數(shù)（阻抗）。零序參數(shù)（阻抗）與網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，特別是和變壓器的接線方式及中性點(diǎn)接地方式有關(guān)。

一般情況下，零序參數(shù)(阻抗)及零序網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)與正、負(fù)序網(wǎng)絡(luò)不一樣。對(duì)于變壓器，零序電抗則與其結(jié)構(gòu)(三個(gè)單相變壓器組還是三柱變壓器)、繞組的連接(△或Y)和接地與否等有關(guān)。 當(dāng)三相變壓器的一側(cè)接成三角形或中性點(diǎn)不接地的星形時(shí)，從這一側(cè)來看，變壓器的零序電抗總是無窮大的。因?yàn)椴还芰硪粋?cè)的接法如何，在這一側(cè)加以零序電壓時(shí)，總不能把零序電流送入變壓器。所以只有當(dāng)變壓器的繞組接成星形，并且中性點(diǎn)接地時(shí)，從這星形側(cè)來看變壓器，零序電抗才是有限的。

對(duì)于輸電線路，零序電抗與平行線路的回路數(shù)，有無架空地線及地線的導(dǎo)電性能等因素有關(guān)。零序電流在三相線路中是同相的，互感很大，因而零序電抗要比正序電抗大，而且零序電流將通過地及架空地線返回，架空地線對(duì)三相導(dǎo)線起屏蔽作用，使零序磁鏈減少，即使零序電抗減小。 平行架設(shè)的兩回三相架空輸電線路中通過方向相同的零序電流時(shí)，不僅第一回路的任意兩相對(duì)第三相的互感產(chǎn)生助磁作用，而且第二回路的所有三相對(duì)第一回路的第三相的互感也產(chǎn)生助磁作用，反過來也一樣.這就使這種線路的零序阻抗進(jìn)一步增大。

當(dāng)發(fā)電機(jī)定子繞組中三相電流數(shù)值相等、相位一致時(shí)，該電流稱為零序電流，定繞組對(duì)零序電流所呈現(xiàn)出的阻抗，稱為零序電抗。

可用串聯(lián)測(cè)量法測(cè)量零序電抗。串聯(lián)測(cè)量法接線，將轉(zhuǎn)子繞組短路，定子繞組三相首尾串聯(lián)，并且使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子以20%額定轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，對(duì)定子繞組通入額定頻率的單相電源，調(diào)節(jié)電壓，使定子電流大約為20%額定電流值，測(cè)量電壓、電流和功率值。 2100433B

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。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。

零序保護(hù)兩者區(qū)別

兩者的區(qū)別主要在于采用的電氣量不同，接地距離保護(hù)是利用短路電壓和電流的比值，即測(cè)量阻抗的變化來區(qū)分系統(tǒng)的故障與正常運(yùn)行狀態(tài)。而零序保護(hù)利用的是接地故障時(shí)產(chǎn)生的零序電流分量。這是兩者在原理上的最主要區(qū)別。但是，兩者從保護(hù)的配合上來看，都是屬于階段式的保護(hù)，即都需要各保護(hù)區(qū)的上下級(jí)配合。再一點(diǎn)，從保護(hù)的性能來分析。應(yīng)該說，在不發(fā)生單相接地時(shí)，零序電流分量是不會(huì)出現(xiàn)的，所以零序電流保護(hù)具有較低的靈敏性。但在上下級(jí)的配合時(shí)，限時(shí)零序電流速斷保護(hù)（零序II段）的靈敏性可能不滿足要求，這時(shí)可采用接地距離保護(hù)。這也就是說接地距離保護(hù)的靈敏性高于零序電流保護(hù)（可以看到，距離保護(hù)利用了短路時(shí)的兩個(gè)電氣量，自然比單一的電流保護(hù)要靈敏）。所以保護(hù)的配備上，一般距離保護(hù)作為了主保護(hù)，那么電流保護(hù)都是作為后備保護(hù)的，即在線路發(fā)生故障時(shí)，首先距離保護(hù)動(dòng)作，零序保護(hù)作為后備可能動(dòng)作。

零序保護(hù)兩者聯(lián)系

接地距離保護(hù)與零序電流保護(hù)配合才能構(gòu)成完整的接地保護(hù)。接地距離保護(hù)的最大優(yōu)點(diǎn)是瞬時(shí)段的保護(hù)范圍固定，不受系統(tǒng)運(yùn)行方式變化影響。接地距離三段保護(hù)難以反映高阻抗接地故障。零序電流保護(hù)則以保護(hù)高電阻故障為主要任務(wù)。

三相電流平衡時(shí)，沒有零序電流，不平衡時(shí)產(chǎn)生零序電流，零序保護(hù)就是用零序互感器采集零序電流，當(dāng)零序電流超過一定值（綜合保護(hù)中設(shè)定），綜合保護(hù)接觸器吸合，斷開電路。

零序電流互感器內(nèi)穿過三根相線矢量。正常情況下，三根線的向量和為零，零序電流互感器無零序電流。當(dāng)人體觸電或者其他漏電情況下：三根線的向量和不為零，零序電流互感器有零序電流，一旦達(dá)到設(shè)定值，則保護(hù)動(dòng)作跳閘。