5分钟教你正确理解电力系统中的正序负序零序

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 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 acab UUUU 2 式中 为复数算子 j120 e 2 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。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。 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。 (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 ,O1 即为正序分量的 A相 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 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 0j Ue ，则 B 相电压可表示为 240j Ue ，C 相电压可表示为 120j Ue 在 acab UUUU 2 中 为复数算子。 1ee ee sin120jcos120 ee j0-j3603 j120-j2402 -j240j120 乘 相当于逆时针旋转，乘2 相当于顺时针顺转。 （2）已知三相电流向量，包含幅值与相角，求正负零序 矩阵法表示为： C B A A A A I I I I I I 111 1 1 3 1 2 2 0 分列表示为： CBAA CBAA CBAA IIII IIII IIII 2 2 0 3 1 3 1 3 1 乘 相当于逆时针旋转，乘2 相当于顺时针顺转。和作图法是一样的。 已知 A相的正负零序后， BC相的可以旋转而得 002 002 ACACAC ABABAB IIIIII IIIIII 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 02 2 1 1 111 A A A C B A I I I I I I 020 020 0 AAACCCC AAABBBB AAAA IIIIIII IIIIIII IIII BC相的正负序都可有A相的正负序旋转而得，零序3 个相同 （4）理解分解与叠加以 A 相为例 先证明 0 )0()1(1 ) 2 3 2 3 ()5.05.0(1 )120sin240(sin)120cos240(cos1 )120sin120(cos)240sin240(cos1 1 1 120240 2 j j j jj ee jj A相可由 A相的正负零序向量相加 A CBA CBA CBACBACBA AAA I III III IIIIIIIII III )0( 3 1 )0( 3 1 1 )1( 3 1 ) 1( 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 3 1 22 22 0 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( +)=sin cos+cossin sin( - )=sin cos-cos sin A相电压 U sin B相电压 U sin(-120) C相电压 U sin(+120) Ua+Ub+Uc =U(sin +sin( -120)+sin(+120) =U(sin +(sin cos120-cos sin120)+ (sincos120+cossin120) ) =U(sin +2sin cos120) =U(sin +2sin (-0.5)=0 （2）使用用复数算子 我们在来算三相电压相加 0 1 2 2 a cba acab U UUU UUUU 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：