电力系统的序阻抗分析方法

在应用对称分量法分析和计算电力系统不对称故障时，将故障点的不对称三相电压分解为正序、负序和零序电压，三个序电压将独立作用于电力系统，这样，电力系统有着相应的正序、负序和零序参数及相应的等值电路。因此要用到各元件的正序阻抗、负序阻抗和零序阻抗。

电力系统的元件分为两类：一类是旋转元件，如发电机、电动机、同步补偿机等；另一类是静止元件，如架空线路、电缆、电抗器、变压器等。不同类型元件的各序阻抗具有不同的规律。

图8-3　静止三相电路

以图8-3所示的静止三相对称电路为例，各相自阻抗为ZL，相间互阻抗为Zm，中性点阻抗为Zn（有时Zn＝0）。当施加正序电压时，电路中流过正序电流，且＝0，以一相为例有如下关系式（由于三相对称，只要讨论一相）

则

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同样可以得到

因此，静止元件的正序阻抗Z1＝ZL-Zm，当采用每相正序阻抗为Z1的正序等值电路时，已将原有的相间互感等值消除了，变为相间无互感的三相电路；由于中性点中电流为零，所以，中性点阻抗不会反映在正序阻抗中。

运用同样的方法，可以的得到静止元件的负序阻抗Z2＝ZL-Zm，即与正序阻抗Z1相同，同样，中性点阻抗也是一样不会出现在负序阻抗中。

比较Z1和Z0的表达方式可知：静止元件的正序阻抗和零序阻抗不同，且中性点阻抗会反映到零序阻抗中，若各相之间没有互感，中性点阻抗为零或中性线阻抗为零，则零序阻抗和正序阻抗相同。

由此可见，电力系统的静止元件只要三相参数相同，正序阻抗和负序阻抗就相等。对零序阻抗来说由于三相的零序电流同相，相间互感影响不同，因而零序阻抗与正序（负序）阻抗不等（对变压器来说还和变压器结构、接线方式有关）。因此，对于架空线路，电缆、变压器，有Z1＝Z2。

对于电抗器，它是静止元件，正序电抗等于负序电抗，因其是无铁芯的空芯线圈，各相间的互感很小，它的电抗主要由各相线圈的自感所决定。因此，零序电抗可以认为也等于正序电抗。当互感抗Zm＝0时，Z1＝Z2＝Z0，对于电容器以及三个单相变压器组成的三相变压器组（若零序电流能够流通），也有Z1＝Z2＝Z0，但一般情况Z1＝Z2≠Z0。

对于旋转元件，如电动机和发电机，因各序电流通过定子绕组时有不同的电磁过程，正序电流通过定子绕组时产生与转子旋转方向相同的旋转磁场；负序电流通过定子绕组时产生与转子旋转方向相反的旋转磁场；零序电流通过定子绕组时对不产生旋转磁场，只形成各相的漏磁场。所以旋转元件的正序、负序阻抗和零序阻抗是互不相等的。