7.3-电力系统的序网络

7.3 电力系统的序网络

正确制订电力系统的各序等值网络，是不对称短路计算的重要环节。

应用对称分量法分析计算不对称故障时，首先必须作出电力系统的各序网络。为此，应根据电力系统的接线图、中性点接地情况等原始资料，在故障点分别施加各序电势，从故障点出发，逐步画出各序电流流通的序网络。需要注意的是，凡是某一序电流能够流通的元件，都必须包括在该序网络中，并用相应的序参数和等值电路表示。根据以上原则，结合图7-25来说明各序网络的制订。

图7-25 正、负序网络的制订

(a) 电力系统接线图；(b) 正序网络及简化网络；(c) 负序网络及简化网络

1.正序网络

正序网络与三相短路时的等值网络基本相同，但须在短路点引入代替故障条件的正序电势，即短路点的电压不为零而等于。所有的同步发电机和调相机，以及用等值电源表示的综合负荷，都是正序网络的电

源(一般用次暂态或暂态参数表示)。除中性点接地阻抗、空载线路(不计导纳时)以及空载变压器(不计励磁电流时)外，电力系统各元件均应包括在正序网络中，并用正序参数和等值电路表示。

图7-25(b)是图7-25(a)所示系统在点发生不对称短路时的正序网络，图中不包括空载线路、空载变压器以及变压器的侧电抗及其中性点接地电抗。

从故障端口看正序网络，它是一个有源网络，可以简化为戴维南等值电路。

2.负序网络

负序电流流通情况和正序电流的相同，因此，同一电力系统的负序网络与正序网络基本相同，但是所有电源的负序电势为零，在短路点须引入代替故障条件的负序电势，各元件的电抗应为负序电抗，如图

7-25(c)所示。即只须把正序网络中的电源电势短接并在短路点施加负序电压，各元件用负序电抗表示，

就得到了负序网络。

从故障端口看负序网络，它是一个无源网络，也可以简化为戴维南等值电路。

3.零序网络

发生接地短路后，有无零序网络和零序网络的结构决定于网络中零序电流的流通情况，而零序电流的流通情况与短路点的位置和变压器绕组的接线方式以及中性点是否接地有关。因此，零序网络与正、负序网络不同。

零序网络中，电源无零序电势而被短接，短路点的零序电压为，各元件用零序电抗表示。在不对称短路点施加代表故障边界条件的零序电势时，由于三相零序电流的大小及相位相同，它们必须经大地或

架空地线(电缆包护层等)才能构成通路，因此零序电流的流通与网络的结构，特别是变压器的接线方式及中性点的接地方式有关。

图7-26(a)画出了图7-25(a)所示系统在点发生不对称接地短路时的三线零序电流回路图，图中箭头表示零序电流流通的方向。由图可见，由于三相零序电流大小相等、方向相同，它们必须经大地才能形成回路。因此，系统中至少要有两个接地点，方能形成零序电流的通路，如图中的回路和回路；此外，空载线路和空载变压器也可能有零序电流流通，如图中的变压器及其相连线路就有零序电流通路。图7-26(b)是相应的零序网络。

比较正(负)序和零序网络可以看到，虽然发电机、、和变压器均包含在正（负）序网络中，但因靠近发电机的变压器绕组均为接线且的中性点未接地，不能流通零序电流，所以这些元件均不包括在零序网络中。相反，线路和变压器因为空载不能流通正(负)电流而不包括在正(负)序网络中，但由于中性点经电抗接地，的中性点接地而能够流通零序电流，所以它们包括在零序网络中。

同样，从故障端口看零序网络，它是一个无源网络，也可以简化为戴维南等值电路。

图7-26 零序网络的制订

(a) 零序网络回路图；(b) 零序网络及简化网络

零序网络的结构与短路点的位置密切相关。如图7-25(a)所示系统中，在点无论发生何种短路，由于全网无零序电流通路，故无零序网络。又如在点短路，零序网络仅由发电机的零序电抗组成。

正确制订已知系统的零序网络并不困难。一般的方法是：从短路点着手，在短路点与地间接入零序电势，然后从短路点出发，由近及远地观察与短路点连接的所有支路中零序电流流通的路径，把有零序电流流通的元件的零序阻抗按系统接线顺序连接起来，没有零序电流流通的元件不反映在零序网中，这样就得到了该系统的零序等值网络。

正确制订零序网络的关键是注意变压器绕组的接线方式和中性点的接地情况。当变压器的中性点经电抗接地时，在以一相表示的零序等值网络中，该电抗应与变压器同侧绕组的电抗相串联，并以表示之。

例7-1 试制订图7-27(a)所示系统在点发生不对称接地短路时的各序网络。

图7-27 例4-4

(a) 系统图；(b) 正序网络； (c) 负序网络； (d) 零序网络其正序网络、负序网络、零序网络如图(b)、(c)、(d)所示。

例7-2 试制订图7-28(a)所示系统在点发生不对称接地短路时的零序网络。

其零序网络如图(b)所示。

图7-28 例4-5 (a) 系统图；(b) 零