对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算

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对称分量法的内容

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对称分量法一、什么是对称分量法对称分量法(Symmetrical Component Method,简称SCM)是一种用于解决三相电力系统中不平衡故障问题的分析方法。

在电力系统中,由于各种原因(例如电力负载变化、设备故障等),电源产生的三相电流和电压可能会失去平衡,从而引发各种故障。

对称分量法通过将不平衡信号分解为对称和非对称分量,可以准确地计算电力系统中发生的不平衡故障。

二、对称分量法的基本原理2.1 对称分量的定义在对称分量法中,将三相电源的电压和电流分解为正序、负序和零序三个互相独立的分量。

正序分量表示电压和电流的幅值和相位全都相同,负序分量表示电压和电流的幅值相同但相位互差120度,零序分量表示电压和电流的幅值都为零。

2.2 不平衡故障的分析利用对称分量法,可以将不平衡故障分解为正序、负序和零序三个分量。

通过分析这三个分量在电力系统中的传输和变化,可以准确地确定故障的发生位置和类型。

2.3 对称分量的计算方法对称分量的计算主要基于对称分量正负序的定义和性质。

对于三相对称装置,其中包括电源和电路中没有接地的中性点,正序分量可以通过直接测量获得;负序分量可以通过将三相电流线电压和120度相位互差的关系应用于电压计算得到;零序分量可以通过将三相电压和电流进行相加、平均得到。

三、对称分量法的应用3.1 故障分析与检测对称分量法广泛应用于电力系统中不平衡故障的分析与检测。

通过分析电力系统中各个节点的对称分量,可以判断故障的类型、发生位置以及对系统的影响程度。

这对于保护装置的及时动作以及减小故障对电力系统的影响具有重要意义。

3.2 故障定位与隔离利用对称分量法,可以准确地定位和隔离电力系统中的故障。

通过分析故障点处不同分量的幅值和相位变化,可以确定故障的位置,并采取相应的措施进行隔离和修复。

这可以减少故障造成的停电时间和电力系统的恢复成本。

3.3 电力系统设计和优化对称分量法对于电力系统的设计和优化也具有重要意义。

5分钟教你正确理解电力系统中的正序负序零序

5分钟教你正确理解电力系统中的正序负序零序
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
( 2)使用用复数算子
我们在来算三相电压相加
Ub
2U a U c
Ua
Ua Ub Uc
Ua 1
2
0
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:有正序和负序 三相不对称接地短路:有正序负序和零序 一相断线:断口电流有正序、负序和零序? 两相断线:断口上各序电流相等? 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 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。

正序、负序、零序电流的关系及相关保护

正序、负序、零序电流的关系及相关保护

正序、负序、零序电流的关系及保护对称分量法零序、正序、负序的理解与计算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。

对电机回路来说是三相三线线制Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也成立。

当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地对地有有漏电流对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立只要无漏电三相不对称时也成立因此零序电流通常作为漏电故障判断的参数。

负序电流则不同其主要应用于三相三线的电机回路在没有漏电的情况下即Ia+Ib+Ic=0三相不对称时也会产生负序电流负序电流常作为电机故障判断注意了Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事Ia+Ib+Ic=0时三相仍可能不对称。

注意了三相不平衡与零序电流不可混淆呀三相不平衡时不一定会有零序电流的同样有零序电流时三相仍可能为对称的。

这句话对吗?前面好几位把两者混淆了吧正序、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。

只要是三相系统一般针对三相三线制的电机回路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。

对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算教学文案

对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算教学文案

对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算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。

对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立;当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。

负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;负序电流常作为电机故障判断;注意了:Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。

注意了:三相不平衡与零序电流不可混淆呀!三相不平衡时,不一定会有零序电流的;同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。

(这句话对吗?)前面好几位把两者混淆了吧!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,一般针对三相三线制的电机回路,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)。

对称分量法(正序、负序、零序)

对称分量法(正序、负序、零序)

对称分量法正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。

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。

零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。

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、负序和零序分量称分量法基本概念和简单计算正常运行的电力系统,三相电压、三相电流均应基本为正相序,根据负荷情况(感性或容性),电压超前或滞后电流1个角度(Φ),如图1。

图1:正常运行的电力系统电压电流矢量图对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法,其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量,这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理.在三相电路中,对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流),可以分解为3组三相对称的分量.图2:正序相量、负序相量和零序相量(以电流为例)当选择A相作为基准相时,三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为:IA=Ia1+Ia2+Ia0――――――――――――――――――――――――――○1IB=Ib1+Ib2+Ib0=α2Ia1+αIa2 + Ia0――――――――――○2IC=Ic1+Ic2+Ic0=α Ia1+α2Ia2+Ia0―――――――――――○3对于正序分量:Ib1=α2 Ia1 ,Ic1=αIa1对于负序分量:Ib2=αIa2 ,Ic2=α2Ia2对于零序分量:Ia0= Ib0 = Ic0式中,α为运算子,α=1∠120°有α2=1∠240°, α3=1,α+α2+1=0由各相电流求电流序分量:I1=Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)I2=Ia2= 1/3(IA +α2IB +αIC)I0=Ia0= 1/3(IA +IB +IC)以上3个等式可以通过代数方法或物理意义(方法)求解。

对称分量法(正序、负序、零序)

对称分量法(正序、负序、零序)

对称分量法正序:A相领先B相120度,B相领先C相120度,C相领先A相120度。

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。

零序:ABC三相相位相同,哪一相也不领先,也不落后。

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、负序和零序分量称分量法基本概念和简单计算正常运行的电力系统,三相电压、三相电流均应基本为正相序,根据负荷情况(感性或容性),电压超前或滞后电流1个角度(Φ),如图1。

图1:正常运行的电力系统电压电流矢量图对称分量法是分析电力系统三相不平衡的有效方法,其基本思想是把三相不平衡的电流、电压分解成三组对称的正序相量、负序相量和零序相量,这样就可把电力系统不平衡的问题转化成平衡问题进行处理。

在三相电路中,对于任意一组不对称的三相相量(电压或电流),可以分解为3组三相对称的分量。

图2:正序相量、负序相量和零序相量(以电流为例)当选择A相作为基准相时,三相相量与其对称分量之间的关系(如电流)为:IA=Ia1+Ia2+Ia0――――――――――――――――――――――――――○1IB=Ib1+Ib2+Ib0=α2Ia1+αIa2 + Ia0――――――――――○2IC=Ic1+Ic2+Ic0=α Ia1+α2Ia2+Ia0―――――――――――○3对于正序分量:Ib1=α2 Ia1 ,Ic1=αIa1对于负序分量:Ib2=αIa2 ,Ic2=α2Ia2对于零序分量:Ia0= Ib0 = Ic0式中,α为运算子,α=1∠120°有α2=1∠240°, α3=1, α+α2+1=0由各相电流求电流序分量:I1=Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)I2=Ia2= 1/3(IA +α2IB +αIC)I0=Ia0= 1/3(IA +IB +IC)以上3个等式可以通过代数方法或物理意义(方法)求解。

正序负序零序的理解-整理完整

正序负序零序的理解-整理完整

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33: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34: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个人为理解三相不平衡做的总结。

总没有理解三相不平衡,因为我没有上过电力系统的课程,实际上课本上有,所以百度上很少。

有很多东西,网上没有的原因是因为实际很简单,专家们都不好意思写。

对称分量法参考借用了东南大学电器工程学院的PPT的图片。

作图法用CAD的平移很方便,求3分点位置还网上查了下。

****************.,欢迎补充、更正、交流。

1:不过我仍没有了解三相不平衡的各种保护方法。

零序保护倒是理解,用开口三角即可。

负序保护难道采样后用算,那一个周波都过了,保护时间是否足够。

2:similink是否可以仿真故障并做相序分析3:可以方便的实现matlab编程,将不平衡的三相精确地分解为正序、负序与零序(曾经有简单估算方法)。

计算程序需要输入每相的幅值与相角。

不平衡保护设备现场计算需要采集幅值与相角作为输入参数吗?这个问题肯定很简单,但我没查到文章介绍实现方法。

4:暂态过程的不平衡一致吗5:希望理解或仿真电力系统故障导致的不平衡,并以此判定系统故障,本次仍没能实现,希望下次再突击阅读理解。

欢迎推荐文章。

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a c ab U U U U αα== 2式中α为复数算子j120e =α2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。

正序负序零序的理解-整理完整

正序负序零序的理解-整理完整

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33: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34: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个人为理解三相不平衡做的总结。

总没有理解三相不平衡,因为我没有上过电力系统的课程,实际上课本上有,所以百度上很少。

有很多东西,网上没有的原因是因为实际很简单,专家们都不好意思写。

对称分量法参考借用了东南大学电器工程学院的PPT的图片。

作图法用CAD的平移很方便,求3分点位置还网上查了下。

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1:不过我仍没有了解三相不平衡的各种保护方法。

零序保护倒是理解,用开口三角即可。

负序保护难道采样后用算,那一个周波都过了,保护时间是否足够。

2:similink是否可以仿真故障并做相序分析3:可以方便的实现matlab编程,将不平衡的三相精确地分解为正序、负序与零序(曾经有简单估算方法)。

计算程序需要输入每相的幅值与相角。

不平衡保护设备现场计算需要采集幅值与相角作为输入参数吗?这个问题肯定很简单,但我没查到文章介绍实现方法。

4:暂态过程的不平衡一致吗5:希望理解或仿真电力系统故障导致的不平衡,并以此判定系统故障,本次仍没能实现,希望下次再突击阅读理解。

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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a c ab U U U U αα== 2式中α为复数算子j120e =α2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。

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对称分量法(零序,正序,负序)的理解与计算
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。

对电机回路来说是三相三线线制,Ia+Ib+Ic=0,三相不对称时也成立;
当Ia+Ib+Ic≠0时必有一相接地,对地有有漏电流;
对三相四线制则为Ia+Ib+Ic+Io=0成立,只要无漏电,三相不对称时也成立;
因此,零序电流通常作为漏电故障判断的参数。

负序电流则不同,其主要应用于三相三线的电机回路;
在没有漏电的情况下(即Ia+Ib+Ic=0),三相不对称时也会产生负序电流;
负序电流常作为电机故障判断;
注意了:
Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;
Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。

注意了:
三相不平衡与零序电流不可混淆呀!
三相不平衡时,不一定会有零序电流的;
同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。

(这句话对吗?)
前面好几位把两者混淆了吧!
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,一般针对三相三线制的电机回路,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)。

总之,零序电流通常作为漏电故障判断的参数;
负序电流常作为电机故障判断;
正序电流对电机运行质量是一种评估。

注意了:
Ia+Ib+Ic=0与三相对称不是一回事;
Ia+Ib+Ic=0时,三相仍可能不对称。

三相不平衡与零序电流不可混淆呀!
三相不平衡时,不一定会有零序电流的;
同样有零序电流时,三相仍可能为对称的。

两者不能混淆!
三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0
如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。

当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:
Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)
这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。

这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零
序电流。

产生零序电流的两个条件:
1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产
生;
2、零序电流有通路。

以上两个条件缺一不可。

因为缺少第一个,就无源泉;缺少第二个,就是我们通常讨论的“有
电压是否一定有电流的问题。

零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC
补充:
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)。

三相电路不对称时,电流均可分解正序、负序和零序电流。

正序指正常相序的三相交流电(即A、B、C三相空间差120度,相序为正常相序),负序指三相相序与正常相序相反(三相仍差120度,仍平衡),零序指(A、B、C电流分解出来三个大小相同、相位相同的相量。

零序电流互感器套在三芯电缆上,三相不平衡时在外部就表现出零序电流(因为相量相同加强)
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:有正序和零序三相不对称短路:有正序和负序三相不对称接地短路:有正序负序和零序一相断线:断口电流有正序、负序和零序两相断线:断口上各序电流相等上述观点仅作参考,欢迎各位继续讨论!。

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