正序阻抗与零序阻抗比较
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电力系统判断题1. 因为电力系统发生了不对称短路,发电机的三相电动势也将变为不对称。
X2. 短路计算的目的不包括进行电力系统暂态稳定计算,研究短路对用户工作的影响等。
X3. 短路计算中,电动机一定是向短路点提供电流的。
X4. 在三相短路或两相相间短路时均无零序电流分量。
Y5. 系统在事故后的运行方式下的静态稳定储备系数等于正常运行方式下的其静态稳定储备系数。
X6. 用于分析断相故障的序网络方程中的各等值阻抗与分析短路故障的序网络方程中的等值阻抗所代表的物理意义完全一致。
X8. 简单电力系统考虑阻尼作用的静态稳定判据为阻尼系数D>0,整步功率系数 X9. 架空地线相当于导线旁边的一个短路线圈,对导线起去磁作用,将使线路的零序阻抗增大。
X10. 离不对称短路点越远,节点的负序和零序电压绝对值越低。
(Y)11. 电力系统的静态稳定性是由其自身结构参数(XdΣ,TJ)和运行状况(δ0)决定的性质,与扰动位置无关。
Y12. 三相系统的直流经过Park变换后,转化为d、q轴分量中的基频交流。
Y13. 空载运行的元件一定不会出现在零序网络中。
X14. 短路计算与继电保护参数设定无关。
X15. 系统发生单相短路故障时,在故障点负序电压绝对值最高,正序电压绝对值最低。
Y16. 如图所示,已知一母线k上有n台机运行,、、…、分别为各台发电机的惯性时间常数,、、…、分别为各台发电机的额定功率,为功率基准值。
设为各台机功率之和,则系统等值机的惯性时间常数。
(Y)17. 改善电力系统的结构可以提高系统静态稳定性。
Y18. 若某供电电源内阻抗小于回路总阻抗的5%,可认为该电源是无限大电源。
Y19. 计算电抗是以等值电源的容量为有基准值的转移电抗。
Y20. 在对称分量法中,三组三相对称的相量可以合成一组不对称的三相相量,,称为相序合成。
Y21. 在高压电网中发生短路故障时,假设正序、负序、零序阻抗均相等,则同一点三相短路电流和两相短路电流大小也相等。
技能鉴定指导书高级工部分一、判断题1.在应用单相重合闸的线路上,发生瞬时或较长时间的两相运行,高频保护不会误动。
对。
2.只要电源是正弦的,电路中的各部分电流及电压也是正弦的。
错。
3.在线性电路中,如果电源电压是方波,则电路中各部分的电流及电压也是方波。
错。
4.欲使自激振荡器产生自激振荡,输出端反馈到输入端的电压必须与输入电压同相。
对。
5.静止元件(线路和变压器)的负序和正序阻抗是相等的,零序阻抗则不同于正序或负序阻抗;旋转元件(如发电机和电动机)的正序、负序和零序阻抗三者互不相等。
对。
6.由于在非全相运行中出现零序电流,所以零序电流保护必须经综合重合闸的M端子。
错。
7.距离保护振荡闭锁开放时间等于振荡闭锁装置整组复归时间。
错。
8.相差高频保护的停信方式有:断路器三跳停信;手动停信;其他保护停信及高频保护本身停信。
对。
9.发信机主要由调制电路、振荡电路、放大电路、高频滤波电路等构成。
对。
10.高频保护通道传送的信号按其作用的不同,可分为跳闸信号、允许信号和闭锁信号三类。
对。
11.相差高频保护装置中,比相延时是为了躲过系统中短路时的暂态过程。
对。
12.采用远方起动和闭锁信号的高频闭锁距离保护,既可用于双电源线路也可用于单电源线路。
错。
13.相差高频装置中,高定值起动元件后面增加延时,是为了在发生外部故障时,先发信,后比相。
对。
14.电力变压器正、负、零序阻抗值均相等而与其接线方式无关。
错。
15.电力系统的静态稳定性,是指电力系统在受到小的扰动后,能自动恢复到原始运行状态的能力。
对。
16.在大电流接地系统中的零序功率方向过流保护,一般采用最大灵敏角为70°的功率方向继电器,而用于小电流接地系统的方向过流保护,则常采用最大灵敏角为-40°功率方向继电器。
错。
17.全阻抗继电器的动作特性反映在阻抗平面上的阻抗圆的半径,它代表的全阻抗继电器的整定阻抗。
对。
18.在调试高频保护时,本侧收到对侧的高频信号越大越好。
浅谈架空输电线路参数分析摘要: 电力架空输电线路的参数分析,比较了这些线路的特点和差异,对产生差异的原因进行理论分析,得出共性规律,并对实际测量中发现的问题及处理措施进行了详细介绍,提出了在实际测量中应注意的问题。
关键词: 输电线路;技术分析;测量0 引言输电线工频参数包括正序、负序、零序阻抗,正序、零序电容。
输电线是静止元件,其正、负序阻抗相同。
电力系绕正常运行时,电源是对称的,则测量工频参数时,所用的试验电源必须对称,相序必须与变电站的工作电源隔离,常使用隔离变压器隔离。
新建高压输电线路在投运前,除检查线路绝缘、核对相序、测量直流电阻外,还应测量各种工频参数,作为计算系统短路电流、继电保护整定、推算潮流分布和选择合理运行方式的实际依据。
本文对近期新建或改建的6 条500kv 和6 条220 kv 架空输电线路,2 条220 kv 及2 条110 kv 电力电缆的工频参数的测量结果进行了理论分析,得到一些有意义的结论。
1、测量方法及结果输电线路工频参数的测量中的传统试验方法,主要测量设备是pmm21 型多功能测试仪(该仪器可同时测量单相或三相的电压、电流、功率、相位等参数并可以存储)。
1. 1 直流电阻测量较短线路的直流电阻测量必须考虑测试引下线的电阻,建议测量时首先将测试侧线路地刀合上,测量接线附加电阻。
测量的接线(附加) 直阻为011~012ω,线路长度较短时这个电阻不可忽略。
所测500kv 线路导线型号4 ×l gj x2300/ 40 ,换算到20 °c单位长度直阻为01028ω/ km。
通常实际测量的线路正序电阻比直流电阻应略大,且单位长度的直阻值有分散性,必须实际测量。
1. 2 正序阻抗测量:算得单导线电抗值约014ω/ km ,而分裂根数为2 、3 、4 时,电抗分别降低到0133 、0130 、0128ω/ km左右。
在测量正序阻抗时,要求线路末端三相短路不接地。
变压器的零序阻抗变压器运行时,一般有对称与不对称运行两类。
不对称运行包括事故运行,如单相或两相短路,三相负载不对称,最不对称是单相负载,配电变压器常有这类负载,低压为yn接法时,线与中点间单相负载就是不对称负载。
三相变压器与单相变压器组成的三相组的不对称三相运行情况与作为磁路的铁心结构、绕组的联结组有关。
不对称运行条件包括瞬间故障(如单相接地)、瞬间干扰(如三相涌流具有不同的瞬时值)与不对称连续负载,这些不对称运行会引起:(1)三相对称电压产生的瞬时或连续性损耗,包括绕组与铁心中损耗;(2)由于瞬时或连续性的不对称负载电流,尤其通过中点的电流,会使电压的稳定性受到影响,如电压不对称、中点电压偏移,会产生漏磁及使铁心激磁。
为使变压器能适应不对称运行的要求,某些铁心结构与绕组联结组的配合是不能选用的,因此,必须对不对称运行作一些分析。
在研究不对称运行条件时,先假设:三相具有同步和正弦的电压,电流与三相具有等值的恒定阻抗或导纳相关联,用线性方程式求解,利用对称分量法进行计算。
将电压、电流与阻抗电压分解为正序、负序与零序三个分量。
正序电压与电流是指逆时钟旋转的三个互差120°电气角的对称电压与电流分量,旋转顺序为A、B、C,正常对称负载条件下具有这个正序分量。
正序阻抗是正序电流的阻抗。
负序电压与电流是由不对称条件下建立起来的分量,对称运行无此分量,也是逆时钟旋转的三个互差120°电气角的对称电压与电流分量,但旋转顺序为A、C、B。
负序阻抗是负序电流的阻抗。
零序电压与电流是单相的分量,是不对称条件下建立起来的剩余分量。
零序分量是同相位同幅值。
零序阻抗是零序电流的阻抗。
正序分量与负序分量在每一瞬间之和都是零,但零序分量之和不是零,在每一相中的幅值为零序分量的三分之一。
经以上分解后,瞬时值不等于零的不对称量(相量图不对称的星形、三个相量不形成闭合的三角形接法)就可以计算了。
各个分量在实际变压器中的特点:(1)Y接法(中点绝缘的星形联接,如10kV的高压绕组常采用这一接法)因为没有返回的接地导线或中点引出导线,故系统中二个线电流之和必须等于零,按对称分量分解时,只含有正序与负序电流分量,而无零序电流分量存在。
作业题一参考答案一、填空题1.降压变压器高压侧的主分接头电压为220kv ,若选择+2×2.5%的分接头,则该分接头电压为 231KV 。
2.电力系统中性点有效接地方式指的是 中性点直接接地 。
3.输电线路的电气参数包括电抗、电导、电纳和 电阻 。
4.输电线路的电压偏移是指线路始端或末端母线的实际运行电压与线路 额定电压 的数值差。
5.电力系统的潮流分布一般是用各节点的电压和 功率 表示。
6.调整发电机组输出的有功功率用来调整电力系统运行的 频率 。
7.复合故障一般是指某一时刻在电力系统 二个及以上地方 发生故障。
8.用对称分量法计算不对称故障,当三相阻抗完全对称时,则其序阻抗矩阵Zsc 的非对角元素为 零 。
9.系统中发生单相接地短路时故障点短路电流的大小是零序电流的 3 倍。
10.减小输出电元件的电抗将 提高(改善) 系统的静态稳定性。
二、单项选择题在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的,请将正确选项前的字母填在题后的括号内。
11.同步发电机的转速和系统频率之间是否有严格的关系( ② )①否 ②是 ③不一定 ④根据发电机的形式定12.三绕组变压器的结构、通常将高压绕组放在( ③ )①内层 ②中间层 ③外层 ④独立设置13.中性点以消弧线圈接地的电力系统,通常采用的补偿方式是( ③ )①全补偿 ②欠补偿 ③过补偿 ④有时全补偿,有时欠补偿14.三相导线的几何均距越大,则导线的电抗( ② )①越大 ②越小 ③不变 ④无法确定15.变压器的电导参数G T ,主要决定于哪一个实验数据( ① )①△P O ②△P K ③U K % ④I O %16.当功率的有名值为s =P +jQ 时(功率因数角为ϕ)取基准功率为S n ,则有功功率的标么值为( ③ ) ①ϕcos S P n ⋅ ②ϕsin S P n ⋅ ③n S P ④nS cos P ϕ⋅17.环网中功率的自然分布是( ④ )①与电阻成正比分布 ②与电抗成正比分布③与阻抗成正比分布 ④与阻抗成反比分布18.电力系统中PQ 节点的数量( ② )①全都是 ②大量的 ③少量的 ④必有且一般只设一个19.潮流计算中,要求某些节点之间电压的相位差应满足的约束条件是(④ )①|-j i δδ|>|-j i δδ|min ②|-j i δδ|<|-j i δδ|min③|-j i δδ|>|-j i δδ|max ④|-j i δδ|<|-j i δδ|max20.在同一时间内,电力网的电能损耗与供电量之比的百分值称为( ② )①负载率 ②网损率 ③供电率 ④厂用电率21.电力系统的频率主要决定于( ① )①有功功率的平衡 ②无功功率的平衡③电压质量 ④电流的大小22.关于顺调压电压调整方式的描述,错误的是( ② )①高峰负荷时允许中枢点电压略低②低谷负荷时允许中枢点电压略低③适用于用户对电压要求不高的场合④适用于供电线路不长的场合23.通过改变变压器变比,实质上( ③ )①改变了电压损耗的数值 ②改变了负荷变化时次级电压的变化幅度③改变了电力网的无功功率分布 ④增加了整个电力系统的无功功率容量24.三相短路时,非周期分量极小值,只能是在某种情况(① )①一相中出现 ②同时在两相中出现③三相均不出现 ④只有故障相出现其它相不出现25.同步机的各种电抗间关系为(③ )①'x "x x x d d q d >>> ②"x 'x x x d d d q >>>③ "x 'x x x d d q d >>> ④"x x 'x x d q d d >>>26.若ac 两相发生短路,则基准相选择为( ② )①a 相 ②b 相 ③c 相 ④a 相和c27.下网K 点发生两相短路接地,其复合序网为图所示( ③ )(其中,1,2,0分别为正序、负序、零序阻抗)28.越靠近电源点负序电压越( ① )①低 ②高 ③不变 ④无法确定29.作为判据0d dP E >δ主要应用于分析简单系统的( ③ ) ①暂态稳定 ②故障计算 ③静态稳定 ④调压计算30.分析简单系统的暂态稳定性可以应用( ② )①等耗量微增率准则 ②等面积定则 ③小干扰法 ④对称分量法三、简答题31.电力变压器的主要作用是什么?答:电力变压器的主要作用是升高或降低电压,另外还起到将不同电压等级电网相联系的作用。
架空线路的零序阻抗比正序大的原因1.概述架空线路是一种常见的电力输电方式,其零序和正序阻抗一直是电力系统研究的重要课题之一。
零序阻抗比正序大的原因一直备受关注,本文将从电磁场理论和线路结构特点等角度探讨这一问题。
2.电磁场理论分析2.1 架空线路的电磁场分布架空线路在运行时会受到电磁场的影响,正序和零序电流上线路中的分布不同,导致了其阻抗的差异。
在正常运行情况下,电磁场会影响线路的电感和电阻。
零序电流上线路周围的分布比正序电流要复杂,导致了零序阻抗比正序大的现象。
2.2 零序电流的路径在架空线路系统中,零序电流的路径通常是线路导线与地之间的空气介质,而正序电流主要通过线路导线传输。
由于地与线路之间的介质不同,导致了零序电流的路径更为复杂,阻抗也因此较大。
3.线路结构特点分析3.1 线路的高度和距离架空线路的高度和线间距离对于零序阻抗比正序大的影响较大。
在一般情况下,架空线路的高度和线间距离较大,零序电流和正序电流会受到不同程度的影响,从而导致其阻抗比值不同。
3.2 线路导线的形状架空线路的导线形状也会影响零序和正序阻抗的大小。
一般来说,导线形状复杂的线路,其零序阻抗会比正序阻抗大,这是因为复杂的导线形状会影响电流上线路中的传输路径,从而使得零序电流的路径更为复杂,导致阻抗增大。
4.其他因素分析除了电磁场理论和线路结构特点外,还有一些其他因素也会影响架空线路的零序阻抗比正序大。
例如环境温度、线路的绝缘材料等都会对阻抗产生影响。
这些因素的综合作用会使得架空线路的零序阻抗比正序大成为一个普遍现象。
5.结论架空线路的零序阻抗比正序大的原因主要包括电磁场理论、线路结构特点和其他因素等方面的影响。
了解这些原因有助于合理设计和运行电力系统,保障系统的稳定运行和安全性。
在今后的研究中,还需要进一步探讨和分析架空线路阻抗特性,为电力系统的规划和运行提供科学依据。
6. 不同类型的架空线路对零序阻抗的影响架空线路的类型也会对零序阻抗比正序大的现象产生影响。
第一部分1²只要电源是正弦波,则电路中各部分的电流和电压势必是正弦波。
2²纯电阻电路中,各部分电流与电压的波形是相同的。
3²在线性电路中,如果电源电压是方波,则电路中各个部分的电流及电压也是方波。
4²当流过某负载的电流ι=1.4sin(314t+12π)A 时,其端电压为u=311sin(314t-12π)V 那么这个负载一定是容性负载。
5²动态稳定是指电力系统受到小的扰动(如负荷和电压较小的变化)后,能自动地恢复到原来运行状态的能力。
6²暂态稳定是电力系统受到小的扰动后,能自动的恢复到原来运行状态的能力。
7²电力系统有功出力不足时,不只影响系统的频率,对系统电压的影响更大。
8.220kV 系统时间常数较小,500kV 系统时间常数较大,后者短路电流非周期分量的衰减较慢。
9.220kV 系统时间常数较大,500kV 系统的时间常数较小,导致短路电流非周期分量的衰减较快。
10.空载长线充电时,末端电压会升高。
11.无论线路末端断路器是否合入,始端电压必定高于末端电压。
12.空载长线路充电时,末端电压会升高。
这是由于对地电容电流在线路自感电抗上产生了电压降。
13.长距离输电线路为了补偿线路分布电容的影响,以防止过电压和发电机的自励磁,需装设并联电抗补偿装置。
14.由母线向线路送出有功100MW,无功100MW。
电压超前电流的角度是45°。
15.输电线路采用串联电容补偿,可以增加输送功率、改善系统稳定及电压水平。
16.345kV±1.5%U N/110kV 的有载调压变压器的调压抽头运行在+1.5%档处,当1lOkV 侧系统电压过低时,应将变压器调压抽头调至-1.5%档处。
17.在电力系统中,负荷吸取的有功功率与系统频率的变化有关,系统频率升高时,负荷吸取的有功功率随着增高,频率下降时,负荷吸取的有功功率随着下降。
输电线路正序阻抗和零序阻抗比较
对于三相输电线路可以看作是由三个“导线-大地”回路组成,这样就可以把它的阻抗看作是由一个“导线-大地”回路单独存在时的自身阻抗和此回路中另两个“导线-大地”回路的之间的互感阻抗组成。
当忽略线路导线位置差异的影响后,可以认为各回路之间的互阻抗相等。
当线路一端接地,另一端分别加上正、负、零序电压,分析每相各序阻抗时可以得出,线路的正序阻抗和负序阻抗是相等的,并且正、负阻抗值是自身阻抗和互阻抗的差,而零序阻抗则是自身阻抗与互阻抗的和。
所以得知,三相线路在通过正、负序电流时,任意两相对第三相的互感,产生的是去磁作用,也就减少了正负、序阻抗;而通过零序电流时,任意两相对第三相的互感,产生的是助磁作用,也就增加了零序阻抗。
因此,三相输电线路的零序阻抗要大于它的正、负序阻抗。
零序阻抗定义
对于零序阻抗,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)。
工作原理
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)。
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。
分量和谐波
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。