電力系統正序、負序和零序特點分析
添加時間 2022-08-13
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用最簡單的語言概括如下：當今全球的交流電力系統一般都是 ABC 三相的，而電力系統的正序，負序，零序分量便是根據 ABC 三相的順序來定的。
1)正序： A 相領先 B 相 120 度，B 相領先 C 相 120 度，C 相領先 A 相 120度。
2)負序： A 相落后 B 相 120 度，B 相落后 C 相 120 度，C 相落后 A 相 120度。
3)零序： ABC 三相相位相同，哪一相也不領先，也不落后。
系統里面什么時候分別用到什么保護？
三相短路故障和正常運行時，系統里面是正序。
單相接地故障時候，系統有正序、負序和零序分量。兩相短路故障時候，系統有正序和負序分量。
兩相短路接地故障時，系統有正序、負序和零序分量。
三相電網中正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、 電流出現不對稱現象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（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分量 （有點象力的合成與分解，但很多情況下某個分量的數值為零） 。
對于理想的電力系統，由于三相對稱，因此負序和零序分量的數值都為零（這就是我們常說正常狀態下只有正序分量的原因）。當系統出現故障時，三相變得不對稱了，這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了（有時只有其中的一種），因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量，就可以知到系統出了毛病（特別是單相接地時的零序分量）。
下面再介紹用作圖法簡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），當然實際工程上是直接測各分量的。由于上不了圖，請大家按文字說明在紙上畫圖。 從已知條件畫出系統三相電流（用電流為例，電壓亦是一樣）的向量圖（為看很清楚，不要畫成太極端）。
理解為：
1：一個三相，幅值各不相同, 方向差也可能不互為120。
2：我們可以將其分解為3 個三相，正序、負序、零序。
3：將新分解產生的每相各自相加，即可還原為源三相的各相電壓。
4：正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、電流出現不對稱現象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負序）及同向的零序分量。
1） 求零序分量：把三個向量相加求和。即 A 相不動， B 相的原點平移到 A 相的頂端（箭頭處），注意 B 相只是平移，不能轉動。同方法把 C 相的平移到 B 相的頂端。此時作 A 相原點到 C 相頂端的向量（些時是箭頭對箭頭） ，這個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：對原來三相向量圖先作下面的處理： A 相的不動， B 相逆時針轉 120 度，C 相順時針轉 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度的方法分別畫出B、C 兩相。這就得出了正序分量。
1)正序： A 相領先 B 相 120 度，B 相領先 C 相 120 度，C 相領先 A 相 120度。
2)負序： A 相落后 B 相 120 度，B 相落后 C 相 120 度，C 相落后 A 相 120度。
3)零序： ABC 三相相位相同，哪一相也不領先，也不落后。
系統里面什么時候分別用到什么保護？
三相短路故障和正常運行時，系統里面是正序。
單相接地故障時候，系統有正序、負序和零序分量。兩相短路故障時候，系統有正序和負序分量。
兩相短路接地故障時，系統有正序、負序和零序分量。
三相電網中正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、 電流出現不對稱現象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（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分量 （有點象力的合成與分解，但很多情況下某個分量的數值為零） 。
對于理想的電力系統，由于三相對稱，因此負序和零序分量的數值都為零（這就是我們常說正常狀態下只有正序分量的原因）。當系統出現故障時，三相變得不對稱了，這時就能分解出有幅值的負序和零序分量度了（有時只有其中的一種），因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量，就可以知到系統出了毛病（特別是單相接地時的零序分量）。
下面再介紹用作圖法簡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），當然實際工程上是直接測各分量的。由于上不了圖，請大家按文字說明在紙上畫圖。 從已知條件畫出系統三相電流（用電流為例，電壓亦是一樣）的向量圖（為看很清楚，不要畫成太極端）。
理解為：
1：一個三相，幅值各不相同, 方向差也可能不互為120。
2：我們可以將其分解為3 個三相，正序、負序、零序。
3：將新分解產生的每相各自相加，即可還原為源三相的各相電壓。
4：正序、負序、零序的出現是為了分析在系統電壓、電流出現不對稱現象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負序）及同向的零序分量。
1） 求零序分量：把三個向量相加求和。即 A 相不動， B 相的原點平移到 A 相的頂端（箭頭處），注意 B 相只是平移，不能轉動。同方法把 C 相的平移到 B 相的頂端。此時作 A 相原點到 C 相頂端的向量（些時是箭頭對箭頭） ，這個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：對原來三相向量圖先作下面的處理： A 相的不動， B 相逆時針轉 120 度，C 相順時針轉 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不一樣。A 相的不動，B 相順時針轉 120 度，C 相逆時針轉 120 度，因此得到新的向量圖。下面的方法就與正序時一樣了。
通過上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零序保護會動作，而兩相短路時基本沒有零序電流。在這里再說說各分量與諧波的關系。 由于諧波與基波的頻率有特殊的關系，故在與基波合成時會分別表現出正序、負序和零序特性。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分量，是為了方便對系統的分析和狀態的判別，如出現零序很多情況就是發生單相接地， 這些分析都是基于基波的，而正是諧波疊加在基波上而對測量產生了誤差，因此諧波是個外來的干擾量，其數值并不是我們分析時想要的，就如三次諧波對零序分量的干擾。
常見四種短路故障的特點分析：
一、 單相接地短路故障
單相接地故障錄波圖特點：
1、一相電流增大，一相電壓降低；出現零序電流、零序電壓。
2、電流增大、電壓降低為同一相別。
3、零序電流相位與故障相電流同相，零序電壓與故障相電壓反相。
二、兩相短路故障
兩相短路故障錄波圖特點：
1、兩相電流增大，兩相電壓降低；沒有零序電流、零序電壓。
2、電流增大、電壓降低為相同兩個相別。
3、兩個故障相電流基本反相。
三、兩相接地短路故障
兩相接地短路故障錄波圖特點：
1、兩相電流增大，兩相電壓降低；出現零序電流、零序電壓。
2、電流增大、電壓降低為相同兩個相別。
四、三相短路
三相短路故障錄波圖特點：
1、三相電流增大，三相電壓降低；沒有零序電流、零序電壓。
