电厂正序、负序、零序电流

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1、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

2、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。:x2_9N1s/c't0-n4v)K)e9M7r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）。4e%r%_1J  b#Q'^,

3、  L)G1n%D:&O*g-D%^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

4、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。4^+?9r/@8k$x0_4v8y+^')k0P!d/D(d$E+M)X-k$c2）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。:Z&b-

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6、$[2e%I.X"A  k&G6^3）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。'L(U3z#p![2c"[+j4m%]'d9z4L*f6c,[8Z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。(q*`)r9s9],P&Z3i.B:p%q:N7l3G5C4},c在这里再说说各分量与谐波的关系。由于谐波与基波

7、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。图1是并联型有源滤波器的系统框图，其基本原理是：通过检测环节计算出负载的谐波和无功电流，然后控制逆变电路输出，向电网注入与负载的无功和谐波电流大小相等

8、、方向相反的补偿电流，从而使电网电流中只含有基波有功分量。这样，该装置既可以实现对谐波的滤波作用，又可以提供电力系统所需的无功电流，便可大大提高电能利用率，提高经济效益。图1  并联型有源滤波器的系统框图    本文提出一种新的谐波和无功电流检测算法，图2为负载谐波和无功电流的检测原理图,图中虚线框内为直流侧电压控制部分。如图2所示，首先检测出实际负载电流和电网电压，对这6个量进行计算即可得到所需的三相负载谐波和无功电流。图2  谐波和无功电流检测算法原理图    为简单起见，假定电网电压三相对称、无畸变，则   

9、 uA=UMsinωt    uB=UMsin(ωt－2π/3)（1）    uC=UMsin(ωt＋2π/3)    负载电流iA，iB，iC可以表示为基波与谐波之和，即    iA=iA1＋iAk    iB=iB1＋iBk（2）    iC=iC1＋iCk考虑到负载不对称，将电流分为正序、负序、零序，则基波电流为    iA1=i1＋sin(ωt－φ)＋i1－sin(ωt＋θ1－)＋i10    iB1=i1＋sin(ωt－φ－2π/3)＋    i1－sin(ωt＋θ1－＋2π/3)＋i10    iC1=

10、i1＋sin(ωt－φ＋2π/3)＋    i1－sin(ωt＋θ1－－2π/3)＋i10（3）式中：i1+，i1-，i10为基波正序、负序、零序分量的幅值；        φ为功率因数角；        θ1－为基波负序的初始相位。    谐波电流也分为正序、负序、零序，k次谐波电流可表示为    iAk=ik＋sin(kωt＋θk＋)＋ik－sin(kω