發(fā)電機(jī)三相不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行負(fù)序電流and零序電流的產(chǎn)生

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1、發(fā)電機(jī)三相不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行負(fù)序電流and零序電流的產(chǎn)生發(fā)電機(jī)三相不對(duì)稱(chēng)運(yùn)行--負(fù)序電流and零序電流的產(chǎn)生及危害2011年11月02日星期三下午10：53中國(guó)大唐集團(tuán)公司大唐廣西分公司(廣西桂冠電力股份有限公司)發(fā)電部：周游QQ：729494958產(chǎn)生：正序、負(fù)序、零序的出現(xiàn)是為了分析在系統(tǒng)電壓、電流出現(xiàn)不對(duì)稱(chēng)現(xiàn)象時(shí)，把三相的不對(duì)稱(chēng)分量分解成對(duì)稱(chēng)分量(正、負(fù)序)及同向的零序分量。只要是三相系統(tǒng)，就能分解出上述三個(gè)分量(有點(diǎn)象力的合成與分解，但很多情況下某個(gè)分量的數(shù)值為零)。對(duì)于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對(duì)稱(chēng)，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零(這就是我們常說(shuō)正常狀態(tài)下只有正序分量的原因)。當(dāng)系統(tǒng)

2、出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對(duì)稱(chēng)了，這時(shí)就能分解出有幅值的負(fù)序和零序分量度了(有時(shí)只有其中的一種)，因此通過(guò)檢測(cè)這兩個(gè)不應(yīng)正常出現(xiàn)的分量，就可以知到系統(tǒng)出了毛病(特別是單相接地時(shí)的零序分量)。下面再介紹用作圖法簡(jiǎn)單得出各分量幅值與相角的方法，先決條件是已知三相的電壓或電流(矢量值)，當(dāng)然實(shí)際工程上是直接測(cè)各分量的。由于上不了圖，請(qǐng)大家按文字說(shuō)明在紙上畫(huà)圖。從已知條件畫(huà)出系統(tǒng)三相電流(用電流為例，電壓亦是一樣)的向量圖(為看很清楚，不要畫(huà)成太極端)。1)求零序分量：把三個(gè)向量相加求和。即A相不動(dòng)，B相的原點(diǎn)平移到A相的頂端(箭頭處)，注意B相只是平移，不能轉(zhuǎn)動(dòng)。同方法把C相的平移到B相的頂端

3、。此時(shí)作A相原點(diǎn)到C相頂端的向量(些時(shí)是箭頭對(duì)箭頭)，這個(gè)向量就是三相向量之和。最后取此向量幅值的三分一，這就是零序分量的幅值，方向與此向量是一樣的。2)求正序分量：對(duì)原來(lái)三相向量圖先作下面的處理：A相的不動(dòng)，B相逆時(shí)針轉(zhuǎn)120度，C相順時(shí)針轉(zhuǎn)120度，因此得到新的向量圖。按上述方法把此向量圖三相相加及取三分一，這就得到正序的A相，用A相向量的幅值按相差120度的方法分別畫(huà)出B、C兩相。這就得出了正序分量。3)求負(fù)序分量：注意原向量圖的處理方法與求正序時(shí)不一樣。A相的不動(dòng)，B相順時(shí)針轉(zhuǎn)120度，C相逆時(shí)針轉(zhuǎn)120度，因此得到新的向量圖。下面的方法就與正序時(shí)一樣了。通過(guò)上述方法大家可以

4、分析出各種系統(tǒng)故障的大概情況，如為何出現(xiàn)單相接地時(shí)零序保護(hù)會(huì)動(dòng)作，而兩相短路時(shí)基本沒(méi)有零序電流。在這里再說(shuō)說(shuō)各分量與諧波的關(guān)系。由于諧波與基波的頻率有特殊的關(guān)系，故在與基波合成時(shí)會(huì)分別表現(xiàn)出正序、負(fù)序和零序特性。但我們不能把諧波與這些分量等同起來(lái)。由上所述，之所以要把基波分解成三個(gè)分量，是為了方便對(duì)系統(tǒng)的分析和狀態(tài)的判別，如出現(xiàn)零序很多情況就是發(fā)生單相接地，這些分析都是基于基波的，而正是諧波疊加在基波上而對(duì)測(cè)量產(chǎn)生了誤差，因此諧波是個(gè)外來(lái)的干擾量，其數(shù)值并不是我們分析時(shí)想要的，就如三次諧波對(duì)零序分量的干擾。其他解釋?zhuān)核^的負(fù)序電流是在電網(wǎng)發(fā)生不對(duì)稱(chēng)短路時(shí)或正常運(yùn)行三相負(fù)荷不平衡時(shí)產(chǎn)生

5、的。電動(dòng)機(jī)負(fù)序電流保護(hù)，就是通過(guò)負(fù)序電流過(guò)濾器將負(fù)序電流分量濾處，用于保護(hù)，一般啟動(dòng)電流在1.2倍IN,不需計(jì)算。力系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，三相的電流和電壓都是平衡的.這時(shí)候零序和負(fù)序電流都為零.而當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生短路，接地等故障時(shí)，三相電流和電壓由于不平衡，便會(huì)感應(yīng)出負(fù)序，零序電流或電壓.繼電保護(hù)裝置通過(guò)捕捉這個(gè)故障時(shí)的電氣量，就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)故障的識(shí)別和保護(hù).【危害(明白)】發(fā)電機(jī)正常運(yùn)行時(shí)發(fā)出的是三相對(duì)稱(chēng)的正序電流。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)方向和旋轉(zhuǎn)速度與三相正序?qū)ΨQ(chēng)電流所形成的正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)向和轉(zhuǎn)速一致，即轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動(dòng)與正序旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)之間無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)，此即"同步"的概念。當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生三相不對(duì)稱(chēng)

6、短路或負(fù)荷三相不對(duì)稱(chēng)時(shí)，在發(fā)電機(jī)定子繞組中就流過(guò)負(fù)序電流，該負(fù)序電流在發(fā)電機(jī)氣隙中產(chǎn)生反向(與正序電流產(chǎn)生的正向旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)方向相反)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)，它相對(duì)于轉(zhuǎn)子來(lái)說(shuō)為2倍的同步轉(zhuǎn)速，因此在轉(zhuǎn)子中就會(huì)感應(yīng)出100HZ的電流，即所謂的倍頻電流，該倍頻電流的主要部分流經(jīng)轉(zhuǎn)子本體、槽鍥和阻尼條，而在轉(zhuǎn)子端部附近沿周界方向形成閉合回路，這就使得轉(zhuǎn)子端部、護(hù)環(huán)內(nèi)表面、槽鍥和小齒接觸面等部位局部灼傷，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使護(hù)環(huán)松脫，給發(fā)電機(jī)造成災(zāi)難性破壞，即通常所說(shuō)的"負(fù)序電流燒機(jī)"，這是負(fù)序電流對(duì)發(fā)電機(jī)的危害之一。另外，負(fù)序(反向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與轉(zhuǎn)子電流之間，正序(正向)氣隙旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)與定子負(fù)序電流之間產(chǎn)生的100H

7、Z的交變電磁力矩，將同時(shí)作用于轉(zhuǎn)子大軸和定子機(jī)座，引起頻率為100HZ的振動(dòng)，此為負(fù)序電流危害之二。汽輪發(fā)電機(jī)承受負(fù)序電流的能力，一般取決于轉(zhuǎn)子的負(fù)序電流發(fā)熱條件，而不是發(fā)生的振動(dòng)。鑒于以上原因，發(fā)電機(jī)應(yīng)裝設(shè)負(fù)序電流保護(hù)。負(fù)序電流保護(hù)按其動(dòng)作時(shí)限分為定時(shí)限和反時(shí)限兩種。前者用于中型發(fā)電機(jī)，后者用于大型發(fā)電機(jī)。