对称分量法解释正负零序
对称分量法(正序、负序、零序)
对称分量法正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。
负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度。
零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后.三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序.单相接地故障时候,系统有正序、负序和零序分量.两相短路故障时候,系统有正序和负序分量.两相短路接地故障时,系统有正序、负序和零序分量称分量法基本概念和简单计算正常运行的电力系统,三相电压、三相电流均应基本为正相序,根据负荷情况(感性或容性),电压超前或滞后电流1个角度(Φ),如图1。
图1:正常运行的电力系统电压电流矢量图对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法,其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量,这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理.在三相电路中,对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流),可以分解为3组三相对称的分量。
图2:正序相量、负序相量和零序相量(以电流为例)当选择A相作为基准相时,三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为:IA=Ia1+Ia2+Ia0――――――――――――――――――――――――――○1IB=Ib1+Ib2+Ib0=α2Ia1+αIa2 + Ia0――――――――――○2IC=Ic1+Ic2+Ic0=α Ia1+α2Ia2+Ia0―――――――――――○3对于正序分量:Ib1=α2 Ia1 ,Ic1=αIa1对于负序分量:Ib2=αIa2 ,Ic2=α2Ia2对于零序分量:Ia0= Ib0 = Ic0式中,α为运算子,α=1∠120°有α2=1∠240°, α3=1,α+α2+1=0由各相电流求电流序分量:I1=Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)I2=Ia2= 1/3(IA +α2IB +αIC)I0=Ia0= 1/3(IA +IB +IC)以上3个等式可以通过代数方法或物理意义(方法)求解。
不对称三相分量对称分量法求正序负序零序
不对称三相分量对称分量法求正序负序零序以不对称三相分量对称分量法求正序负序零序在三相电力系统中,电能传输和分配的基本方式是通过三相交流电。
在实际的电力系统中,由于各种原因,三相电路中的电压和电流可能会不均衡,即三相电压和电流的幅值和相位有所差异。
为了能够准确地分析和计算电力系统中的电能传输和分配情况,需要将不对称的三相分量转化为对称分量,即正序、负序和零序分量。
正序分量是指三相电压和电流的幅值和相位完全相同的分量。
在理想的对称三相系统中,正序分量是主要的分量,其幅值和相位决定了电能的传输和分配情况。
通过正序分量的分析,可以得到系统中的有功功率、无功功率、功率因数等重要参数。
负序分量是指三相电压和电流的幅值相同,但相位相差120度的分量。
负序分量是由于三相电路中的不对称负载或故障引起的,它会导致电力系统中的无功功率增加,使系统的功率因数下降。
通过对负序分量的分析,可以判断电力系统中是否存在不对称负载或故障,并采取相应的措施进行修复。
零序分量是指三相电压和电流的幅值相等,相位相同的分量。
零序分量是由于电力系统中的地线故障引起的,它会导致电力系统中的电流异常增加,可能引发设备损坏或事故。
通过对零序分量的分析,可以及时发现地线故障,并采取措施进行修复,保证电力系统的安全运行。
对于不对称的三相电路,可以使用对称分量法将其转化为正序、负序和零序分量。
对称分量法基于对称分量的定义,即正序分量的幅值和相位相同,负序分量的幅值相同但相位相差120度,零序分量的幅值和相位相同。
通过对三相电压和电流进行相量分析,可以得到正序、负序和零序分量的幅值和相位。
在实际的电力系统中,对称分量法是一种常用的分析和计算方法。
通过对正序、负序和零序分量的分析,可以得到电力系统中的各种参数,如有功功率、无功功率、功率因数、电流不平衡度等。
这些参数对于电力系统的稳定运行和电能传输的合理分配具有重要意义。
不对称三相电路的对称分量法可以将不对称分量转化为正序、负序和零序分量,通过对这些分量的分析可以得到电力系统中各种重要参数。
对称分量法的内容
对称分量法一、什么是对称分量法对称分量法(Symmetrical Component Method,简称SCM)是一种用于解决三相电力系统中不平衡故障问题的分析方法。
在电力系统中,由于各种原因(例如电力负载变化、设备故障等),电源产生的三相电流和电压可能会失去平衡,从而引发各种故障。
对称分量法通过将不平衡信号分解为对称和非对称分量,可以准确地计算电力系统中发生的不平衡故障。
二、对称分量法的基本原理2.1 对称分量的定义在对称分量法中,将三相电源的电压和电流分解为正序、负序和零序三个互相独立的分量。
正序分量表示电压和电流的幅值和相位全都相同,负序分量表示电压和电流的幅值相同但相位互差120度,零序分量表示电压和电流的幅值都为零。
2.2 不平衡故障的分析利用对称分量法,可以将不平衡故障分解为正序、负序和零序三个分量。
通过分析这三个分量在电力系统中的传输和变化,可以准确地确定故障的发生位置和类型。
2.3 对称分量的计算方法对称分量的计算主要基于对称分量正负序的定义和性质。
对于三相对称装置,其中包括电源和电路中没有接地的中性点,正序分量可以通过直接测量获得;负序分量可以通过将三相电流线电压和120度相位互差的关系应用于电压计算得到;零序分量可以通过将三相电压和电流进行相加、平均得到。
三、对称分量法的应用3.1 故障分析与检测对称分量法广泛应用于电力系统中不平衡故障的分析与检测。
通过分析电力系统中各个节点的对称分量,可以判断故障的类型、发生位置以及对系统的影响程度。
这对于保护装置的及时动作以及减小故障对电力系统的影响具有重要意义。
3.2 故障定位与隔离利用对称分量法,可以准确地定位和隔离电力系统中的故障。
通过分析故障点处不同分量的幅值和相位变化,可以确定故障的位置,并采取相应的措施进行隔离和修复。
这可以减少故障造成的停电时间和电力系统的恢复成本。
3.3 电力系统设计和优化对称分量法对于电力系统的设计和优化也具有重要意义。
图解正序负序零序
正序负序与零序电力三相不平衡作图法对称分量法1:三相不平衡的的电压(或电流),可以分解为平衡的正序、负序和零序2:零序为3相电压向量相加,除以33:正序将BC相旋转120度到A相位置,这样3个向量相加会较长,3个向量相加,除以34:负序将BC相旋转120度到A相相反位置,这样3个向量相加会较短,3个向量相加,除以3个人为理解三相不平衡做的总结。
总没有理解三相不平衡,因为我没有上过电力系统的课程,实际上课本上有,所以百度上很少。
有很多东西,网上没有的原因是因为实际很简单,专家们都不好意思写。
对称分量法参考借用了东南大学电器工程学院的PPT的图片。
作图法用CAD的平移很方便,求3分点位置还网上查了下。
449836432@.,欢迎补充、更正、交流。
1:不过我仍没有了解三相不平衡的各种保护方法。
零序保护倒是理解,用开口三角即可。
负序保护难道采样后用算,那一个周波都过了,保护时间是否足够。
2:similink是否可以仿真故障并做相序分析3:可以方便的实现matlab编程,将不平衡的三相精确地分解为正序、负序与零序(曾经有简单估算方法)。
计算程序需要输入每相的幅值与相角。
不平衡保护设备现场计算需要采集幅值与相角作为输入参数吗?这个问题肯定很简单,但我没查到文章介绍实现方法。
4:暂态过程的不平衡一致吗5:希望理解或仿真电力系统故障导致的不平衡,并以此判定系统故障,本次仍没能实现,希望下次再突击阅读理解。
欢迎推荐文章。
一:理解1 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最大值(以正半波幅值为准)的次序,称为相序。
正相序:分别达到最大值的次序为A、B、C;负相序:分别达到最大值的次序为A、C、B。
对于理想的电力系统,只有正序分量。
以电压为例。
对称的三相系统:三相中的电压Ua 、Ub 、Uc 对称,只有一个独立变量。
如三相相序为a 、b 、c ,由Ua 得出其余两相a c ab U U U U αα== 2式中α为复数算子j120e =α2不对称运行状态的主要原因(1)外施电压不对称,三相电流也不对称。
5分钟教你正确理解电力系统中的正序负序零序
1 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最大值(以正半 波幅值为准)的次序,称为相序。 正相序:分别达到最大值的次序为 A、B、C; 负相序:分别达到最大值的次序为 A、C、B。
对于理想的电力系统,只有正序分量。
以电压为例。 对称的三相系统:三相中的电压 Ua、Ub、 Uc 对称,只有一个独立变量。如 三相相序为 a、b、c,由 Ua得出其余两相
( 2)使用用复数算子
我们在来算三相电压相加
Ub
2U a U c
Ua
Ua Ub Uc
Ua 1
2
0
结论
正常时,开口三角形的电压即为
3 相电压之和,为 0
五 系统故障情况
网上搜的,有些未理解。待再学习。 正常电流(理想情况)只有正序电流 单相接地短路:故障相正序、负序、零序电流相等 两相短路:故障点零序电流为零,正序和负序电流互为相反数 两相短路接地:故障点正序、负序、零序电流均有 三相对称短路:只有正序 三相对称接地短路:有正序 三相不对称短路:有正序和负序 三相不对称接地短路:有正序负序和零序 一相断线:断口电流有正序、负序和零序? 两相断线:断口上各序电流相等? 三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。 单相接地故障时候,系统有正序负序和零序分量。 两相短路故障时候,系统有正序和负序分量。 两相短路接地故障时,系统有正序负序和零序分量。
三 计算得出正负零序
以电流为例
( 1)引入复数因子
在正序中, A 相领先 B 相 120 度。由于角度一般以逆时针为正,如电压用向 量表示的话,向量 B 可由向量 A 逆时针旋转 240 度而得,而不是 120 度。 向量 C可由向量 A 逆时针旋转 120 度而得,而不是 240 度。
对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算教学文案
对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算1)求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。
2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动,B 相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立;当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;负序电流常作为电机故障判断;注意了:Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。
注意了:三相不平衡与零序电流不可混淆呀!三相不平衡时,不一定会有零序电流的;同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。
(这句话对吗?)前面好几位把两者混淆了吧!正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
只要是三相系统,一般针对三相三线制的电机回路,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。
对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算之欧阳地创编
对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算1)求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B 相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。
2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A 相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立;当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;负序电流常作为电机故障判断;注意了:Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。
注意了:三相不平衡与零序电流不可混淆呀!三相不平衡时,不一定会有零序电流的;同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。
(这句话对吗?)前面好几位把两者混淆了吧!正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
只要是三相系统,一般针对三相三线制的电机回路,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。
对称分量法
对称分量法
一、概述
1918年,加拿大电气学家Charles LeGeyt Fortescue发明对称分量法(method of symmetrical components),对称分量法(method of symmetrical components)将一个不对称的三个相量,分解为三组对称的相量:正序分量、负序分量和零序分量,对称分量法广泛应用于三相交流电参量的不对称程度分析。
二、计算
下图的图a、b、c分别表示三组对称的三相相量:
1、不对称分量的合成
幅值相等,相位依次差120°,称为正序分量;
幅值相等,相位依次差120°,相序与正序分量相反,称为负序分量;
幅值和相位均相等,称为零序分量。
将上述三组对称的三相相量相加,得到一组不对称的三相相量,不对称的三相相量的数学表达式为:
( 1)
由对称性,参见图a、图b、图c,可知:
(2)
式(2)代入式(1)可得:
(3)
2、不对称分量的分解
式(3)的逆关系为:
上式说明三个不对称的相量可以唯一地分解成为三组对称的相量,即对称分量:正序分量、负序分量和零序分量。
三、应用
对称分量法常用于电力系统的三相不对称分析,国标《GB/T15543-2008电能质量三相电压不平衡》定义的三相电压不平衡度就是采用三相电压的负序分量与正序分量的比值或零序分量与正序分量的比值表示。
WP4000变频功率分析仪依据国标要求,求解三相电参量的基波分量的三相不平衡度。
为了简便运算,国际上还有另外一些相关标准对不平衡度计算采取其它的更为简化的运算方式。
详细请参见银河百科:三相不平衡度。
对称分量法(正序、负序、零序)
对称分量法正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。
负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度。
零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。
三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。
单相接地故障时候,系统有正序、负序和零序分量。
两相短路故障时候,系统有正序和负序分量。
两相短路接地故障时,系统有正序、负序和零序分量称分量法基本概念和简单计算正常运行的电力系统,三相电压、三相电流均应基本为正相序,根据负荷情况(感性或容性),电压超前或滞后电流1个角度(Φ),如图1。
图1:正常运行的电力系统电压电流矢量图对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法,其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量,这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理。
在三相电路中,对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流),可以分解为3组三相对称的分量。
图2:正序相量、负序相量和零序相量(以电流为例)当选择A相作为基准相时,三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为:IA=Ia1+Ia2+Ia0――――――――――――――――――――――――――○1IB=Ib1+Ib2+Ib0=α2Ia1+αIa2 + Ia0――――――――――○2IC=Ic1+Ic2+Ic0=α Ia1+α2Ia2+Ia0―――――――――――○3对于正序分量:Ib1=α2 Ia1 ,Ic1=αIa1对于负序分量:Ib2=αIa2 ,Ic2=α2Ia2对于零序分量:Ia0= Ib0 = Ic0式中,α为运算子,α=1∠120°有α2=1∠240°, α3=1, α+α2+1=0由各相电流求电流序分量:I1=Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)I2=Ia2= 1/3(IA +α2IB +αIC)I0=Ia0= 1/3(IA +IB +IC)以上3个等式可以通过代数方法或物理意义(方法)求解。
图解正序负序零序
正序负序与零序电力 三相不平衡 作图法 对称分量法1:三相不平衡的的电压(或电流),可以分解为平衡的正序、负序和零序 2:零序为3相电压向量相加,除以33:正序将BC 相旋转120度到A 相位置,这样3个向量相加会较长,3个向量相加,除以34:负序将BC 相旋转120度到A 相相反位置,这样3个向量相加会较短,3个向量相加,除以3一:理解1 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最大值(以正半波幅值为准)的次序,称为相序。
正相序:分别达到最大值的次序为A 、B 、C ; 负相序:分别达到最大值的次序为A 、C 、B 。
对于理想的电力系统,只有正序分量。
以电压为例。
对称的三相系统:三相中的电压Ua 、Ub 、Uc 对称,只有一个独立变量。
如三相相序为a 、b 、c ,由Ua 得出其余两相a c ab U U U U αα== 2式中α为复数算子 j120e =α2不对称运行状态的主要原因(1)外施电压不对称,三相电流也不对称。
(2)各相负载阻抗不对称。
当初级外施电压对称,三相电流不对称。
不对称的三相电流流经变压器,导致各相阻抗压降不相等,从而次级电压也不对称。
(3)外施电压和负载阻抗均不对称。
3对称分量法对称分量法是分析三相不对称运行的基本方法。
任意一组三相不对称的物理量(电压、电流等)均可分解成三组同频率的对称的物理量。
以电流为例,说明如下:理解为:1:一个三相,幅值各不相同,方向差也可能不互为120。
2:我们可以将其分解为3个三相,正序、负序、零序。
3:将新分解产生的每相各自相加,即可还原为源三相的各相电压。
4:正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
二:作图出正负零序理解及记忆方法(1)零序,三个向量不动。
向量相加后/3(2)正序,将BC相指针拨到与A方向大概一致,这样3个相加会较长。
于是B逆时针拨120度,C顺时针拨120度。
5分钟教你正确理解电力系统中的正序负序零序
2.3 作图求负序
(1) 保持 A 相不动, B 相顺时针转 120 度 OB’, C 相逆时针转 120 度 OC’, 得到新的向量图。
(2) 对新的向量图进行图解零序时进行的操作,得到向量 OC", (3) 取 OC"向量幅值的三分之一即为负序分量的 A 相
2.1 作图求零序
把三个向量相加求和。 即 A 相不动,B 相的原点平移到 A 相的顶端(箭头处), 同方法把 C 相的平移到 AB’的顶端。 此时作 o 点到 C’向量,这个向量就是三相 向量之和。取此向量幅值的三分之一,向量 o0, 这就是零序分量。
2.2 作图求正序
(1) 保持 A 相不动,然后 B相逆时针转 120 度 OB’,C相顺时针转 120 度 OC’, 得到新的向量图。
3
3
IA
四 三相电压向量和为零
对称的三相系统,其 3 相电压向量之和为零。
( 1)用三角函数
sin( α+β)=sin αcosβ+cosαsin β sin( α- β)=sin αcosβ-cos αsin β A 相电压 U sin α B 相电压 U sin( α -120) C相电压 U sin( α +120) Ua+U b+U c =U(sin α+sin( α-120)+sin( α+120)) =U(sin α +(sin αcos120-cos αsin120)+ (sin α cos120+cosαsin120) ) =U(sin α +2sin αcos120) =U(sin α +2sin α(-0.5))=0
对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算之欧阳数创编
对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算1)求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。
2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C相顺时针转120度,因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立;当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;负序电流常作为电机故障判断;注意了:Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。
注意了:三相不平衡与零序电流不可混淆呀!三相不平衡时,不一定会有零序电流的;同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。
(这句话对吗?)前面好几位把两者混淆了吧!正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
只要是三相系统,一般针对三相三线制的电机回路,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。
图解正序负序零序
图解正序负序零序正序负序与零序电⼒三相不平衡作图法对称分量法1:三相不平衡的的电压(或电流),可以分解为平衡的正序、负序和零序 2:零序为3相电压向量相加,除以33:正序将BC 相旋转120度到A 相位置,这样3个向量相加会较长,3个向量相加,除以34:负序将BC 相旋转120度到A 相相反位置,这样3个向量相加会较短,3个向量相加,除以3⼀:理解1 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最⼤值(以正半波幅值为准)的次序,称为相序。
正相序:分别达到最⼤值的次序为A 、B 、C ;负相序:分别达到最⼤值的次序为A 、C 、B 。
对于理想的电⼒系统,只有正序分量。
以电压为例。
对称的三相系统:三相中的电压Ua 、Ub 、Uc 对称,只有⼀个独⽴变量。
如三相相序为a 、b 、c ,由Ua 得出其余两相a c ab U U U U αα== 2式中α为复数算⼦ j120e =α2不对称运⾏状态的主要原因(1)外施电压不对称,三相电流也不对称。
(2)各相负载阻抗不对称。
当初级外施电压对称,三相电流不对称。
不对称的三相电流流经变压器,导致各相阻抗压降不相等,从⽽次级电压也不对称。
(3)外施电压和负载阻抗均不对称。
3对称分量法对称分量法是分析三相不对称运⾏的基本⽅法。
任意⼀组三相不对称的物理量(电压、电流等)均可分解成三组同频率的对称的物理量。
以电流为例,说明如下:理解为:1:⼀个三相,幅值各不相同,⽅向差也可能不互为120。
2:我们可以将其分解为3个三相,正序、负序、零序。
3:将新分解产⽣的每相各⾃相加,即可还原为源三相的各相电压。
4:正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
⼆:作图出正负零序理解及记忆⽅法(1)零序,三个向量不动。
向量相加后/3(2)正序,将BC相指针拨到与A⽅向⼤概⼀致,这样3个相加会较长。
对称分量法
) ---------------- 5 //J PostNS teajsnfce 'biZero Sequence 对称分量法正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。
负序:A相落后B相120度,B相落后C相120度,C相落后A相120度。
零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。
三相短路故障和正常运行时,系统里面是正序。
单相接地故障时候,系统有正序、负序和零序分量。
两相短路故障时候,系统有正序和负序分量。
两相短路接地故障时,系统有正序、负序和零序分量称分量法基本概念和简单计算正常运行的电力系统,三相电压、三相电流均应基本为正相序,根据负荷情况(感性或容性)图1:正常运行的电力系统电压电流矢量图对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法,其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量,这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理。
在三相电路中,对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流),可以分解为3组三相对称的分量。
图2:正序相量、负序相量和零序相量(以电流为例)当选择A相作为基准相时,三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为:IA=la1+la2+laO ------------------------------------------------------------------------------- O1IB=lb1+lb2+lbO= 2d a1+ a Ia2 + laO ---------------------------------- 02IC=lc1+lc2+lcO= a la1+la2+la0 ------------------------------------- 03对于正序分量:lb仁a 2 lai, Ic1= a Ia1 对于负序分量:Ib2= a Ia2, Ic2= a 2la2 对于零序分量:IaO= IbO = IcO 式中,a为运算子,a =亿12O°有a = 1Z 24O°由各相电流求电流序分量:I1 = la1= 1/3(IA + a lB IC)a I2=la2= 1/3(IA + 2 IBc+ a IC) IO=IaO= 1/3(IA +IB +IC)以上3个等式可以通过代数方法或物理意义(方法)求解。
对称分量法
对于任意一组不对称的三相电流(或电压),都可以按一定的方法把它们分解成正序、负序和零序三相对称的三相电流(或电压),后者称为前者的对称分量。
每一组对称分量都符合:大小相等,彼此之间的相位差相等。
正序分量的三相电流大小相等,相位彼此相差120度,达到最大值的先后次序是A-B-C-A;负序分量的三相电流也是大小相等,相位彼此相差120度,但达到最大值的先后次序是A-C-B-A;零序分量三相电流大小相等,相位相同。
反过来中,任意三组正序、负序和零序对称电流(或电压)叠加起来,得到一组不对称的三相电流(或电压)。
为区别正序、负序和零序分量,在各量的右下角分别标以“+”、“_”和“0”。
以图1所示的电流为例,首先就明正序、负序和零序三组对称电流叠加起来是一组不对称的三相电流。
图1A、B、C表示三组对称电流,但各有不同的相序。
在图1A中,IA+超前于IB+120度,IB+超前于IC+120度,称为正相序,简称正序。
在图1B中,IA_超前于IC_120度,IC_超前于IB_120度,称为负相序,简称负序。
在图1C中,三相电流IAo、IBo、ICo 同相位同大小,不分先后次序,称为零序。
把三组正序、负序、零序电流叠加,便得一组不对称的三相电流,见图1D。
这里有IA=IA++IA_+IAo,IB=IB++IB_+IBo,IC=IC++IC_+ICo (1)现在,分析如何将任意一组不对称的三相电分解成三组对称分量。
由图1-A、B、C可见,如果已知A相的正序、负序和零序分量,则B相和C相的正序、负序和零序分量为IB+=a*a*IA+,IC+=a*IA+,IB_=a*IA_,IC_=a*a*IA_;IBo=IAo=ICo; (2)式中a是复数运算符号,a=ej120°=-1/2+j√3/2,e=2.718,a*a=ej240°=-1/2-j√3/2; a*a*a=1,1+a+a*a=0 。
从式(2)可以看出,如果已知A相的正序、负序和零序分量,则B、C相的正序、负序和零序分量可以求出。
正确理解电力系统中的正序负序零序
三 计算得出正负零序
以电流为例
( 1)引入复数因子
在正序中, A 相领先 B 相 120 度。由于角度一般以逆时针为正,如电压用向 量表示的话,向量 B 可由向量 A 逆时针旋转 240 度而得,而不是 120 度。 向量 C可由向量 A 逆时针旋转 120 度而得,而不是 240 度。
若 A 相电压表示为 Ue j 0 ,则 B 相电压可表示为 Ue j 240 ,C 相电压可表示为
正序负序与零序
电力 三相不平衡 作图法 对称分量法 1:三相不平衡的的电压(或电流) ,可以分解为平衡的正序、负序和零序 2:零序为 3 相电压向量相加,除以 3 3:正序将 BC相 旋转 120 度到 A 相位置 ,这样 3 个向量相加会较 长 ,3 个向 量相加,除以 3 4:负序将 BC相 旋转 120 度到 A 相相反位置 ,这样 3 个向量相加会较 短 ,3 个向量相加,除以 3
I
0
IC
IA IC
2I A
I
0 C
I
0 A
利用上述公式,已知系统的各相电压及相角,即可用程序求出正负零序。也 就是可以通过编程求正负零序。
( 3)已知正负零序,合成三相电流向量
IA
1 1 1 IA
IB
2
1 IA
IC
21
I
0 A
IA
IA
IA
I
0 A
IB
IB
IB
I
0 B
IC
IC
IC
I
0 C
2I A
二:作图出正负零序
理解及记忆方法 (1)零序,三个向量不动。向量相加后 /3 (2)正序,将 BC相指针拨到与 A 方向大概一致,这样 3 个相加会较长。于 是 B 逆时针拨 120 度,C顺时针拨 120 度。拨后的 3 个向量相加 /3, 即为正序的 A 相 (3)负序,将 BC相位置大概调换,这样 3 个相加会较短。于是 B 顺时针拨 120 度, C 逆时针拨 120 度。拨后的 3 个向量相加 /3, 即为负序的 A 相 求出 A 相后, BC相按正负相序旋 120 度或 240 度。
对称分量法解释正负零序
对称分量法对于任意一组不对称的三相电流(或电压),都可以按一定的方法把它们分解成正序、负序和零序三相对称的三相电流(或电压),后者称为前者的对称分量。
每一组对称分量都符合:大小相等,彼此之间的相位差相等。
正序分量的三相电流大小相等,相位彼此相差120度,达到最大值的先后次序是A-B-C-A;负序分量的三相电流也是大小相等,相位彼此相差120度,但达到最大值的先后次序是A-C-B-A;零序分量三相电流大小相等,相位相同。
反过来中,任意三组正序、负序和零序对称电流(或电压)叠加起来,得到一组不对称的三相电流(或电压)。
目录••••对称分量法 - 对称分量法对称分量法 - 正文电工中分析对称系统不对称运行状态的一种基本方法。
中的、、、等都是三相对称元件,经过充分换位的输电线基本上也是三相对称的。
对于这种三相对称系统的分析计算可以方便地用单相电路的方法求解。
电力系统的故障很多是三相不对称的。
不对称故障下的电力系统将出现不对称的运行状态,三相的、等电量将是不对称的。
但是只要三相系统各组成元件是对称的,那么在此系统中发生各种不对称故障时,仍可应用单相电路方法求解。
办法是将三相不对称的电气量妑a、妑b和妑c分别用3组对称分量妑a1、妑a2、妑a0、妑b1、妑b2、妑b0和妑c1、妑c2、妑c0来表示,而妑1(妑a1妑b1妑c1)、妑2(妑a2妑b2妑c2)和妑0( 妑a0妑b0妑c0)分别称为正序、负序和零序分量,它们之间的互换关系为式中不难看出,本来不对称的三相电气量妑a、妑b、妑s已被3个对称分量妑a1、妑a2、妑a0替代,而作为正序分量的妑a1、妑b1、妑c1和负序分量的妑a2、妑b2、妑c2均为三相对称系统,零序分量妑a0、妑b0、妑c0则为三相相同的量。
当三相系统仅在故障点是不对称的,其余部分均三相对称,则故障点的对称分量各序电流与各序电压之间存在下述简单关系:式中夦a1、夦a2、夦a0、夒a1、夒a2、夒a0分别为不对称故障点的各序电压、电流分量;夌a∑为系统α相电源等效;Z1∑、Z2∑、Z0∑分别为从故障点观察到的系统各序总阻抗。
对称分量法(零序-正序-负序)的理解与计算讲课教案
对称分量法(零序-正序-负序)的理解与计算讲课教案对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算1)求零序分量:把三个向量相加求和。
即A相不动,B相的原点平移到A相的顶端(箭头处),注意B相只是平移,不能转动。
同方法把C相的平移到B相的顶端。
此时作A相原点到C相顶端的向量(些时是箭头对箭头),这个向量就是三相向量之和。
最后取此向量幅值的三分一,这就是零序分量的幅值,方向与此向量是一样的。
2)求正序分量:对原来三相向量图先作下面的处理:A相的不动,B相逆时针转120度,C 相顺时针转120度,因此得到新的向量图。
按上述方法把此向量图三相相加及取三分一,这就得到正序的A相,用A相向量的幅值按相差120度的方法分别画出B、C两相。
这就得出了正序分量。
3)求负序分量:注意原向量图的处理方法与求正序时不一样。
A 相的不动,B相顺时针转120度,C相逆时针转120度,因此得到新的向量图。
下面的方法就与正序时一样了。
对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立;当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。
负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;负序电流常作为电机故障判断;注意了:Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。
注意了:三相不平衡与零序电流不可混淆呀!三相不平衡时,不一定会有零序电流的;同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。
(这句话对吗?)前面好几位把两者混淆了吧!正序、负序、零序的出现是为了分析在系统电压、电流出现不对称现象时,把三相的不对称分量分解成对称分量(正、负序)及同向的零序分量。
只要是三相系统,一般针对三相三线制的电机回路,就能分解出上述三个分量(有点象力的合成与分解,但很多情况下某个分量的数值为零)。
对称分量法公式
对称分量法公式【实用版】目录1.对称分量法公式的概念2.对称分量法公式的推导3.对称分量法公式的应用4.对称分量法公式的优点与局限性正文对称分量法公式是一种电气工程中常用的公式,主要用于三相电路的分析和计算。
它的基本思想是将三相电路中的三个独立电压或电流分解为三个对称分量的叠加,这样可以简化电路的分析过程。
下面将对称分量法公式的概念、推导、应用以及优点与局限性进行详细介绍。
1.对称分量法公式的概念对称分量法公式指的是将三相电路中的电压或电流分解为正序分量、负序分量和零序分量的叠加。
正序分量表示三相电压或电流的平衡部分,负序分量表示三相电压或电流的失衡部分,零序分量表示三相电压或电流的共模部分。
2.对称分量法公式的推导对称分量法公式的推导过程较为复杂,涉及到傅里叶级数和三角函数的运用。
简单来说,通过对三相电压或电流进行傅里叶变换,可以将其分解为三个独立的傅里叶级数,再通过三角函数的变换,可以将这三个傅里叶级数转化为正序分量、负序分量和零序分量。
3.对称分量法公式的应用对称分量法公式在电气工程中有广泛的应用,主要包括以下几个方面:(1)电力系统的故障分析:通过对称分量法公式,可以分析出电力系统中的各种故障,如相间短路、单相接地等。
(2)电力系统的保护设计:通过对称分量法公式,可以设计出各种保护装置,如过电流保护、过电压保护等。
(3)电力系统的控制策略:通过对称分量法公式,可以提出各种控制策略,如矢量控制、直接转矩控制等。
4.对称分量法公式的优点与局限性对称分量法公式的优点主要体现在以下几个方面:(1)简化电路分析:通过对称分量法公式,可以将复杂的三相电路简化为三个独立的单相电路,降低了分析难度。
(2)适用范围广泛:对称分量法公式适用于各种三相电路,无论是平衡电路还是不平衡电路,都可以使用对称分量法公式进行分析。
然而,对称分量法公式也存在一定的局限性:(1)对于非对称故障,对称分量法公式的计算结果会有误差。
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对称分量法
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对于任意一组不对称的三相电流(或电压),都可以按一定的方法把它们分解成正序、负序和零序三相对称的三相电流(或电压),后者称为前者的对称分量。
每一组对称分量都符合:大小相等,彼此之间的相位差相等。
正序分量的三相电流大小相等,相位彼此相差120度,达到最大值的先后次序是A-B-C-A;负序分量的三相电流也是大小相等,相位彼此相差120度,但达到最大值的先后次序是A-C-B-A;零序分量三相电流大小相等,相位相同。
反过来中,任意三组正序、负序和零序对称电流(或电压)叠加起来,得到一组不对称的三相电流(或电压)。
编辑摘要
目录
• 1 对称分量法
• 2 正文
• 3 配图
• 4 相关连接
对称分量法 - 对称分量法
对称分量法 - 正文
电工中分析对称系统不对称运行状态的一种基本方法。
电力系统中的发电机、变压器、电抗器、电动机等都是三相对称元件,经过充分换位的输电线基本上也是三相对称的。
对于这种三相对称系统的分析计算可以方便地用单相电路的方法求解。
电力系统的故障很多是三相不对称的。
不对称故障下的电力系统将出现不对称的运行状态,三相的电压、电流等电量将是不对称的。
但是只要三相系统各组成元件是对称的,那么在此系统中发生各种不对称故障时,仍可应用单相电路方法求解。
办法是将三相不对称的电气量妑a、妑b和妑c分别用3组对称分量妑a1、妑a2、妑a0、妑b1、妑b2、妑b0和妑c1、妑c2、妑c0来表示,而妑1(妑a1妑b1妑c1)、妑2(妑a2妑b2妑c2)和妑0( 妑a0妑b0妑c0)分别称为正序、负序和零序分量,它们之间的互换关系为
式中
不难看出,本来不对称的三相电气量妑a、妑b、妑s已被3个对称分量妑a1、妑a2、妑a0替代,而作为正序分量的妑a1、妑b1、妑c1和负序分量的妑a2、妑b2、妑c2均为三相对称系统,零序分量妑a0、妑b0、妑c0则为三相相同的量。
当三相系统仅在故障点是不对称的,其余部分均三相对称,则故障点的对称分量各序电流与各序电压之间存在下述简单关系:
式中夦a1、夦a2、夦a0、夒a1、夒a2、夒a0分别为不对称故障点的各序电压、电流分量;夌a∑为系统α相电源等效电动势;Z1∑、Z2∑、Z0∑分别为从故障点观察到的系统各序总阻抗。
电力系统分别用上述三序阻抗及电源电动势组成该系统的正序、负序、零序网络,简称序网(见图)。
图中因发电机只有正序电动势,故负序零序序网中没有电动势;N1、N2、N0为3个序网的始点;K1、K2、K0为3个序网的终点,即系统的故障点。
不同的短路或断线故障,在故障点有不同的边界条件。
根据故障的边界条件,可以将3个序网联接成一个分析故障电量的等效电路。
这个等效电路称为复合序网。
对称分量法
•日期:2007-2-6 来源:中华铁道网
对称分量法(method of symmetrical components)电工中分析对称系统不对称运行状态的一种基本方法。
广泛应用于三相交流系统参数对称、运行工况不对称的电气量计算。
电力系统正常运行时可认为是对称的,即各元件三相阻抗相同,各自三相电压、电流大小相等,具有正常相序。
电力系统正常运行方式的破坏主要与不对称故障或者断路器的不对称操作有关。
由于整个电力系统中只有个别点是三相阻抗不相等,所以一般不使用直接求解复杂的三相不对称电路的方法,而采用更简单的对称分量法进行分析。
任何不对称的三相相量 A,B,C 可以分解为三组相序不同的对称分量:①正序分量A1,B1,C1,②负序分量A2,B2,C2,③零序分量A0,B0,C0。
即存在如下关系:
(1)
每一组对称分量之间的关系为
(2)
式中,复数算符a=ej120。
将(2)代入(1)可得;
(3)
式中系数矩阵是非奇异的,其逆矩阵存在,所以有
(4)
任意不对称的电压、电流都可以用式(4)求出它们的正序、负序和零序电压、电流分量。
已知三序分量时,又可用式(3)合成三相向量。
对称分量法最初是Charles L.Fortescue于1913年用于分析感应电动机不平衡运转状态。
但此法真正被用于电力系统运用的计算及分析上。
已是1937年以后的事了。
对称分量法,又称对称成分法,是一种计算电力系统不平衡情况的工具。
对称分量法可应用于n相系统。
此法的基本假定条件,是任何一三相不平衡的电流、电压或
阻抗均可分解为三个平衡的相量成分:
正相序成分(positive sequence component正序分量)
负相序成分(negative sequence component负序分量)
零相序成分(zero sequence component零序分量)
今以三相电压V A、VB、VC为例:
V A=V A1+V A2+V A0
VB=VB1+VB2+VB0
VC=VC1+VC2+VC0
其间正序成分的相序依次为V A1、VB1、VC1,大小相等及互隔120°;负序成分的相序依次为V A2、VC2、VB2,大小相等及互隔120°;零相序成分则大小相等及同相。
如下图所示:
既然各组相序成分值是大小相等,据此则可将其简化,而仅以某一相量标示它,在数学处理时,对称分量引用到operator“a”(算子“a”),其定义为:将该相量依逆时针方向旋转120°,故operator“a”是一单位矢量(unit vector)。
三相电压相序成分之间的关系可归结为下表:
根据上表得:
V A=V A1+V A2+V A0
VB=a2V A1+aV A2+V A0
VC=aV A1+a2V A2+V A0
将V A1、V A2、V A0进一步简化,得下式:
V A=V1+V2+V0
VB=a2V1+aV2+V0
VC=aV1+a2V2+V0
在此需要强调一点,初学者往往误认为正相序成分为逆时针方向旋转,负相序成分为顺时针方向旋转,零相序成分则不旋转。
正确的观念是各相序成分均为逆时针方向旋转。
1、零相序成分(零序分量)
V0=1/3(V A+VB+VC)2、正相序成分(正序分量)V1=1/3(V A+aVB+a2VC)3、负相序成分(负序分量)V2=1/3(V A+a2VB+aVC)。