电力系统中的零序网络及故障等值电路分析

（1）应特别注意从故障点开始，先画上零序电压后，再查明零序电流可能流通的路径，有零序电流流过的元件，按原电力系统的连接形式画出，没有零序电流流过的元件不必画出（变压器T2二次侧为Y接线，零序电流不能流通，当Xm0≈∞时，该支路仍然相当于断开）。

（2）发电机没有零序电势源，零序电流也不流通。

（3）不论是旋转元件（发电机、电动机等）还是静止磁耦合元件（线路、变压器等），其零序参数原则上与正、负序参数是不相等的。

（4）作零等值电路如图8-18（d）所示。在故障端口可用戴维南定理等效成右图形式，其中X∑0＝（3Xn+XT1·0）∥（XⅠ0+XT3·0）。若没有特别说明，通常认为Xm0≈∞。

（5）零序等值电路的方程为＝-X∑0

【例8-3】 如图8-19所示电力系统，试分别作出在k1、k2、k3点发生不对称故障的正序、负序、零序等值电路。并写出X∑1、X∑2、X∑0的表达式（计及Xm0≈∞）。

图8-19　电力系统

解：（1）在k1点发生不对称短路故障时。

1）作正序等值电路如图8-20（a）所示。以k1点与大地为端口，根据戴维南定理，可求得正序等值电抗为

2）作负序等值电路如图8-20（b）所示。以k1点与大地为端口，根据戴维南定理，可求得负序等值电抗为

3）作零序等值电路如图8-20（c）所示。变压器T2的Ⅱ绕组虽然是经电抗Xn接地，但由于外接负载L1是不接地的，所以零序电流仍然不能流通，故在零序网络中不画出。

以k1点与大地为端口，根据戴维南定理，可求得零序等值电抗为

（2）在k2点发生不对称短路故障时。

1）作正序等值电路如图8-21（a）所示。以k2点与大地为端口，根据戴维南定理，可求得正序等值电抗X∑1为

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2）作负序等值电路，求等值电抗X∑2。等值电路类似图8-20（a）。但在负序等值电路中发电机没有负序电源电势但有负序电流（短接）。故障点应接负序电压k2·2。根据戴维南定理可求得X∑2为

3）作零序等值电路，如图8-21（b）所示。

根据戴维南定理可求得X∑0为

图8-20　当k1点故障时正、负、零序等值电路

（a）正序等值电路；（b）负序等值电路；（c）零序等值电路

图8-21　当k2点故障时正、零序等值电路

（a）正序等值电路；（b）零序等值电路

（3）在k3点发生不对称短路故障时。

1）作正序等值电路如图8-22所示。以k3点与大地为端口，根据戴维南定理，可求得正序等值电抗为

2）作负序等值电路，求等值电抗X∑2。等值电路的形式类似于图8-22。但在负序等值电路中没有电源电势（短接），故障点应接负序电压。按戴维南定理可求X∑2为

3）零序等值电路。因为不对称故障是发生在变压器T2的三角形绕组侧，零序电流不能流通。所以，X∑0＝∞。

图8-22　当k3点故障时正序等值电路