电力系统正序、负序和零序特点分析

用最简单的语言概括如下：当今全球的交流电力系统一般都是ABC三相的，而电力系统的正序，负序，零序分量便是根据ABC三相的顺序来定的。1) 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。2) 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。3) 零序：ABC三相相位相同，哪一相也不领先，也不落后。系统里面什么时候分别用到什么保护？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。三相电网中正序、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）。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。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。常见四种短路故障的特点分析：一、 单相接地短路故障单相接地故障录波图特点：1、一相电流增大，一相电压降低；出现零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为同一相别。3、零序电流相位与故障相电流同相，零序电压与故障相电压反相。二、 两相短路故障两相短路故障录波图特点：1、两相电流增大，两相电压降低；没有零序电流、零序电压。2、电流增大、电压降低为相同两个相别。3、两个故障相电流基本反相。三、 两相接地短路故障两相接地短路故障录波图特点：1、两相电流增大