发电机三相不对称运行负序电流and零序电流的产生

发电机三相不对称运行负序电流and
零序电流的产生
发电机三相不对称运行--负序电流and零序电流的产生及危害2011年11月02日星期三下午10：53中国大唐集团公司大唐广西分公司(广西桂冠电力股份有限公司)发电部：周游QQ：8
产生：
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，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)。

对于理想的电力系统，由于三相对称，因此负序和零序分量的数值都为零(这就是我们常说正常状态下只有正序分量的原因)。

当系统出现故障时，三相变得不对称了，这时就能分解出有幅值的负序和零序分量度了(有时只有其中的一种)，因此通过检测这两个不应正常出现的分量，就可以知到系统出了毛病(特别是单相接地时的零序分量)。

下面再介绍用作图法简单得出各分量幅值与相角的方法，先决条件是已知三相的电压或电流(矢量值)，当然实际工程上是直接测各分量的。

由于上不了图，请大家按文字说明在纸上画图。

从已知条件画出系统三相电流(用电流为例，电压亦是一样)的向量图(为看很清楚，不要画成太极端)。

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。

通过上述方法大家可以分析出各种系统故障的大概情况，如为何出现单相接地时零序保护会动作，而两相短路时基本没有零序电流。

在这里再说说各分量与谐波的关系。

由于谐波与基波的频率有特殊的关系，故在与基波合成时会分别表现出正序、负序和零序特性。

但我们不能把谐波与这些分量等同起来。

由上所述，之所以要把基波分解成三个分量，是为了方便对系统的分析和状态的判别，如出现零序很多情况就是发生单相接地，这些分析都是基于基波的，而正是谐波叠加在基波上而对测量产生了误差，因此谐波是个外来的干扰量，其数值并不是我们分析时想要的，就如三次谐波对零序分量的干扰。

其他解释：所谓的负序电流是在电网发生不对称短路时或正常运行三相负荷不平衡时产生的。

电动机负序电流保护，就是通过负序电流过滤器将负序电流分量滤处，用于保护，一般启动电流在1.2倍IN,不需计算。

力系统正常运行的情况下，三相的电流和电压都是平衡的.这时候零序和负序电流都为零.而当电力系统发生短路，接地等故障时，三相电流和电压由于不平衡，便会感应出负序，零序电流或电压.继电保护装置通过捕捉这个故障时的电气量，就可以实现对故障的识别和保护.
【危害(明白)】发电机正常运行时发出的是三相对称的正序电流。

发电机转子的旋转方向和旋转速度与三相正序对称电流所形成的正向旋转磁场的转向和转速一致，即转子的转动与正序旋转磁场之间无相对运动，此即"同步"的概念。

当电力系统发生三相不对称短路或负荷三相不对称时，在发电机定子绕组中就流过负序电流，该负序电流在发电机气隙中产生反向(与正序电流产生的正向旋转磁场方向相反)旋转磁场，它相对于转子来说为2倍的同步转速，因此在转子中就会感应出100HZ的电流，即所谓的倍频电流，该倍频电流的主要部分流经转子本体、槽锲和阻尼条，而在转子端部附近沿周界方向形成闭合回路，这就使得转子端部、护环内表面、槽锲和小齿接触面等部位局部灼伤，严重时会使护环松脱，给发电机造成灾难性破坏，即通常所说的"负序电流烧机"，这是负序电流对发电机的危害之一。

另外，负序(反向)气隙旋转磁场与转子电流之间，正序(正向)气隙旋转磁场与定子负序电流之间产生的100HZ的交变电磁力矩，将同时作用于转子大轴和定子机座，引起频率为100HZ的振动，此为负序电流危害之二。

汽轮发电机承受负序电流的能力，一般取决于转子的负序电流发热条件，而不是发生的振动。

鉴于以上原因，发电机应装设负序电流保护。

负序电流保护按其动作时限分为定时限和反时限两种。

前者用于中型发电机，后者用于大型发电机。