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什么叫零序电压

2021-11-24 来源:我们爱旅游


什么叫零序电压、零序电流?

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。

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。

在三相四线电路中,三相电流的相量和等于零,即Ia+Ib+IC=0

如果在三相四线中接入一个电流互感器,这时感应电流为零。当电路中发生触电或漏电故障时,回路中有漏电电流流过,这时穿过互感器的三相电流相量和不等零,其相量和为:Ia+Ib+Ic=I(漏电电流)

这样互感器二次线圈中就有一个感应电压,此电压加于检测部分的电子放大电路,与保护区装置预定动作电流值相比较,如大于动作电流,即使灵敏继电器动作,作用于执行元件掉闸。这里所接的互感器称为零序电流互感器,三相电流的相量和不等于零,所产生的电流即为零序电流。

产生零序电流的两个条件:

1、无论是纵向故障、还是横向故障、还是正常时和异常时的不对称,只要有零序电压的产生;

2、零序电流有通路。

以上两个条件缺一不可。因为缺少第一个,就无源泉;缺少第二个,就是我们通常讨论的“有电压是否一定有电流的问题。

零序公式:3U0=UA+UB+UC,3I0=IA+IB+IC

电源中性点的接地方式

首先,电源中性点的接地方式与电压等级、单相接地短路电流、过电压水平、保护配置有关。就供配电系统的现状来看,接地方式分为中性点直接接地和非直接接地系统。我们最常接触的民用建筑电气,均普遍采用三相四线制系统,不仅有三相用电设备,也有单相用电设备,为保证供电可靠性,在系统发生单相接地故障时也应保证费故障相电压维持不变,不致烧毁单相设备,因此必须采用电源中性点直接接地。变压器中性点是否接地时根据系统设计时选用的接地形式确定的 IT系统变压器总行点就不需要接地,TN系统与TT系统变压器中性点必须接地。

变压器中性点接地方式一般分为以下五种:1)中性点不接地方式: 2)中性点经高电阻接地方式;3)中性点直接接地方式;4)中性点经低电阻接地方式;5)中性点经消弧线圈接地方式

采用电源中性点直接接地系统

好处

➢ 是可以平衡由于负荷、接地、短路等形成的三相不平衡,可以通过漏保、断路器、

接地实现对线路和人身电击保护,特别是容易在远距离供电的情况下实现保护,使配电灵活

(关于接地电阻,其值越小则对安全运行越有利,但至于为什么规定要接地电阻不大于4欧,这个还有得争论。隐约的印象,强电接地和弱点和防雷接地需要20m的距离才能不互相影响,小于4欧是根据这个计算出来的?)‘

系统发生接地故障,保证保护快速可靠动作。保证用电设备和人员安全。是为了防

止发生短路故障时三相不平衡,110kV以上电压等级电网运行中,采用中性点直接接地方式,这样可以避免系统内发生短路故障时三相不平衡运行。三相不平衡运行在大电网运行中是不允许的。。

在三相负载不平衡的情况下, 中性点的电位会升高,这样的情况下零线会带电不安

全.中性点接地后能使偏高的电位降至安全的范围.

配电变压器一般都采用中性点接地的方式,现在一般采用TN-S 的方式。而采用这

种方式的原因主要是为了防止相线故障时导致的中性点偏移的问题,采用这种方式时,当一相出现接地故障时,不会影响其它两相的电压

变压器中性点接地,引出N线,方便给单相用户供电。方便地引出中性线获得

220V电压。

因为中性点接地,负荷不对称不至于中性点点位发生偏移,单相用电电压稳定,保

证供电质量。

保护变压器过电压击穿绕组或铁芯与绕组间绝缘的击穿,还有个作用是防止外部过

电压造成绕组等器件的损坏。如果变压器中性点不解地的话,存在弧光接地过电压的危险;断线可能引起谐振过电压等

缺点

• 一旦设备漏电,或人直接接触带电导体时,人与地形成电位差,产生很大电流,容易造成电击事故

PE线就是简单的接地,作用为保护变压器本体不受外部过电压或内部过电压的损坏。

中性点接地主要是根据用户使用时所需要保护的方式来确定的。压器中性点接地引出中性线和PE线。

中性线具有如下功能:

1、接使用相线电压的设备。

2、传导三相系统中的不平衡电流和单相电流。

3、减少负载中性点的电压偏移。

PE线功能:

1、保障人身安全,防止发生触电及带电外壳时的触电事故。

2、通过保护PE线可将设备的外露可导电部分的金属外壳接到电源中性点的接地点去。

3、用电设备单相短路,使设备或系统的保护装置动作,切除故障设备,防止人身触电。

PE线和漏电开关问题

漏电保护器:对低压供电系统的安全性起到了很重要的作用。

• PE线不准通过零序电流互感器,因为PE通过零序电流互感器时,漏电电流经过PE保护线又回穿过电流互感器,导致电流抵消,而互感器上检测不出漏电电流值。在出现故障时,造成漏电保护器不动作,起不到保护作用。

• 控制回路的工作中性线不能进行重复接地。一方面,重复接地时,在正常情况下,工作电流的一部分经由重复接地回到电源的中性点,在电流互感器中会出现不平衡电流。当不平衡电流达到一定值时,漏电保护器便产生误动作, 另一方面,因故障漏电时,保护线上的漏电电流也可能穿过电流互感器的个性线回到电源中性点,抵消了互感器的漏电电流,而使保护器拒绝动作。

• 漏电保护器后面的工作中性线与PE不能合并为一体。如果两者合并为一体时,当出现漏电故障或人体接触时,漏电电流经又电流互感器回流,结果雷同情况3,造成漏电保护器拒绝动作。

• 被保护的用电设备与漏电保护器之间的各线互相不能碰接。如果出现相碰或零线间相交接,会立刻破坏了零序平衡电流值,而引起漏电保护器误动作,另外,被保护的用电设备只能安装在漏电保护器之后,接线保证正确,也不许将用电设备接在试验按钮的接线处。

漏电保护电器有很多种,按大至结构可分成漏电保护器、漏电保护断路器、漏电保护继电器。第一种只有被保护的线路或电器发生漏电、接地故障后才会跳闸;第二种是兼具漏电保护和过载保护及短路保护三种功能,也就是漏电保护器和断路器合二为一,只要发生漏电、过载、短路中的任何一种情况下都会跳闸;第三种是漏电报警功能作用,一般要用另外的电路来分断主电路。 我们常见的是前两种,它们的漏电保护原理都是一样的,而第二种是用得最多的。

漏保靠什么来感应是否漏电和其原理有关。在漏保内部有一个零序电流互感器,也就是一个环形磁铁,电源的L线和N线都穿过这个环铁芯,铁芯上还缠上了N圈绕组。当电路正常时,

L线和N线流过的电流大小相等,方向相反,它们之间的向量和为0,此时漏保不动作; 当发生漏电或接地故障时,L、N线流过的电流大小不相等(L线中一部分电流流过人体到大地,或者直接通过地线流入大地),则两线的电流向量和不为零,在环铁芯上就产生磁通,在铁芯上的的二次线组相应会产生一个感应电压,相应地绕组会产生电流,此电流通过绕组送至检测放大电路,如果检测到电流达到规定的漏电动作电流,则驱动机构将脱扣器放开而分断电路。以下是漏电保护器的原理图。

漏电保护开关里面有个零序互感器,他感应的是两根线上不平衡的电流,即漏电流来控制开关的动作。当开关过流也会引发跳闸的。没有接地线的设备只要存在漏电现象也会跳闸的,一般塑料外壳的用电器不大会漏电。

一句话描述漏电保护原理:当三相和零线电流矢量和大于规定值时,开关跳闸。

打开上图,看TN-S系统,如果PE线接入漏电开关,无论设备是否漏电,电流矢量和永远等于零,漏电开关永远不会跳闸。 两种保护作用的机理不同,所起的作用也不同。

接地线:在设备有漏电现象时,可以基本保证设备外壳或其它可导电(但平时不应带电)部分保持一个最低的对地电压,从而不致对人身造成威胁;

漏电开关:在设备、线路出现漏电而漏电电流不十分大时,可能不会引起上级断路器过电流脱扣,那么,隐患依然存在,使用漏电断路器可以检测到较小的漏电电流而使断路器自动断开电源,防止二次事故及提醒进行检修。

补充:

照明回路也使用断路器,断路器具有过电流、短路自动脱扣功能。

电工说是电线潮湿,要换成不带漏电保护的空开?

这样做是十分过份,十分不负责任的电工,如果漏电保护工作了,就要换掉它,请问,人们生产它做什么呢?所以说,那个电工说法是不对的,首先 要说明一点。

漏电是做什么用的?

它就是为了防止当电路漏电,人身接触会产生触电伤害的设备。现在它动做了,说明什么问题呢?那就是你家里发生了问题,发生了漏电,现在你换掉它,那就说明你放弃了它对你的保护,当你接触漏电点后,就会触电!你所说的家用空开是不管漏电的!综上所述,你的电工说要你不装漏电,那是一个极大的错误!

现在说如何解决?

首先,将插座上的每一件电器都拔下来,然后合你的漏电,这时候会出现两种情况那就是合上了,一种合不上。呵呵呵!(费话一样,只是为了便于写后面)

合上了———那说明漏电点在你家插座上的电器上,这时候你再一件一件的插回去,每插一件电器你都要等一会,一分钟吧,就这样一件件的插回去,当你插到某一个电器掉闸了,那就说明是那件电器出了问题,这下好办了,去找厂家修就完了!这是最好的结果!

如果十分不幸,没有合上,那就说明是你家里的墙内线路有问题了,这时候你就是认真的想想你家装修时候电工有没有给你做电管,也就是说你家里的电线是不是穿在管里的!这时候会有两种结果,一种是,一种不是

是—————问题也不难,让电工换线,如果你家不是别墅,面积不大于300平,2天一定能做好,也许用不了!

如果很不幸,他没有给你做管,而是直接埋到墙里的,那还有两个办法———

1

做明线,也就是说在墙上钉护套线,这样你的整体装修可能会受到一定的影响(如果线路走的好,也影响不会太大,更多的应该是心理的影响,我花了这么多钱,还没怎么住就成这样了),工作会好做,1天用不了,就能给你修好了!

2。

那就是砸墙,重新做,这样做法的话和重新装修也差不多了,砸完墙做好管,粉刷墙!

现在回答你这个问题————我不想换电线太麻烦,请问还有没有别的好办法?

也有两种(我能想到的)

1,那就是坚信,我的家人是不怕电的,让电来的更猛烈些吧!那你就坚持着用,出事就是大事!

2,全家带绝缘手套,生活会很麻烦的,所以说还是下决心一次做好吧,不然后患无穷啊!

个人观点,仅供参考!

首先你得打死那个电工,也许不是电工,否则怎么可能说这么不负责任的话。懂电的用户还好点,不懂电的用户,这样做简直是在杀人。

这类问题一般出现在厨房卫生间一路的分闸上。

1,确定跳闸线路所控制的位置,也就是说此路开关跳下后,那些插座无电,那些灯不亮。

2,拆开跳闸的那一路开关出线,看空开否是可以推上(推的时候,要稍等几分钟,有些空开在跳闸后马上就送,是送不上的)

3,如果跳闸,就皆大欢喜了,换个空开就行了。

4,如果不跳,就说明线路有问题,这时估算一下这路问题线路的走向,打开开关盒,拆开盒内的主线(零,火线)用万用表测量通断路。直到找出有问题的一段线路。

付点线请专人按此方法查吧,管道布线2,3个小时解决问题,护套线稍麻烦些,可能要开槽换一小段线,再补白水泥,不知道回答对你是否有用,我是供电所的,经常处理这些问题,有事给我留言吧。

在三相电路中,三相电源及三相负载都有两种连接方式:星形连接和三角形连接。

8.2.1 星形连接

在图8.3所示的三相电路中,三相电压源及三相负载都是星形连接的。各相电压源的负极性端连接在一起,称为三根电源的中点或零点,用N表示。各相电压源的正极性端A、B、C引出,以便与负载相连。这就是星形连接方式,或称Y形连接方式。三相负载ZA、ZB、ZC也是星形连接的。各相负载的一端连接在一起,称为负载的中点或零点,用N’表示。各相负载的另一端A’、B’、C’引出后与电源连接。电源与负载相应各相的连接线AA’、BB’、CC’称为端线。电源中点与负载中点的连线NN’称为中线或零线。具有三根端线及一根中线的三相电路称为三相四线制电路;如果只接三根端线而不接中线,则称为三相三线制电路。

AEAIAA’+VA'N'ZA-VC'N'++VAN--INVCN++C-N-EC-EBVBN++B-ZCN’-ZBIBICC’-VB'N'+B’

图8.3 电源与负载均为星形连接的三相电路

在三相电路中,电源或负载各相的电压称为相电压。例如VAN、VBN、VCN为电源相电压,

VA'N'、VB'N'、VC'N'为负载相电压。端线之间的电压称为线电压。例如VAB、VBC、VCA是电源的线

电压,VAB、VBC、VCA是负载的线电压。流过电源或负载各相的电流称为相电流。流过各端线

''''''的电流称为线电流,流过中线的电流称为中线电流。

当电源或负载为星形连接时,线电压等于两个相应的相电压之差,例如在电源侧,各线电压为

VABVANVBNVBCVBNVCNVCAVCNVAN(8.5)

222VaVVaVVaVCN则式(8.5)成为 BNANCNBNAN如果相电压是三项对称的,即,,

VABVANa2VAN330VANVBCVBNa2VBN330VBN2VCAVCNaVCN330VCN(8.6)

线电压与相电压的相量图如图8.4a或图8.4b所示。由于在复平面上相量可以平移,所以这两种表示方法是一致的。由式(8.6)及相量图可见,如果相电压是三相对称的,则线电压也是三相对称的。线电压的振幅是相电压振幅的3倍,也就是

Vlm3Vpm(8.7)

式中Vlm和Vpm分别表示线电压及相电压的振幅。在相位关系上,VAB、VBC、VCA的相位分别超前于VAN、VBN、VCN相位30。以上分析对于星形连接的负载也是适用的,因此不再另行讨论。

对于星形连接的电源或负载,线电流等于相应的相电流,例如电流IA、IB、IC既是相电流又是线电流。

VANVCAVCNVABVBNVCNVANVBNVBNVBCVBCVABVCAVANVCN

(a) (b)

图8.4 星形连接三相电源线电压和相电压的相量图

8.2.2 三角形连接

在图8.5所示的三相电路中,对称三相电压源是依次相连的,相位超前的电压源的负极性端与相位滞后的电压源的正极性端相连,也就是Z与A、X与B、Y与C分别连接。三相电压源形成回路,然后从三个连接点引出端线,这就是三角形连接方式,也可称为△连接方式。

ZIAA’IC'A'A+EAECZCIB'C'ZA+CYEB+BXIBICC’ZBIA'B'B’

图8.5 电源及负载均为三角形连接的三相电路

此电路中三相负载也是三角形连接的。因为三角形连接方式没有中点,电源与负载之间只有三根端线相连接,不可能有中线,所以是三相三线制电路。

当采用三角形连接方式时,线电流等于两个相应的相电流之差。例如在负载侧,线电流

IAIA'B'IC'A'IBIB'C'IA'B'''''ICICAIBC(8.8)

如果相电流是三相对称的,即ICAaIAB,IABaIBC,IBCaICA,则

''''''''''''IA(1a)IA'B'330IA'B'IB(1a)IB'C'330IB'C'''''IC(1a)ICA330ICA(8.9)

线电流与相电流的相量图如图8.6a或图8.6b所示。此时线电流也是三相对称的。线电流的振幅Ilm是Ipm的3倍,即

Ilm3Ipm(8.10)

线电流IA、IB、IC的相位分别滞后于相电流IAB、IBC、ICA的相位30。对于三角形连接的电源,线电流与相电流的关系与上述分析结果类似,读者可自行分析。

IB'C'ICIC'A'IC'A'IAIA'B'ICIA'B'IBIBIA'B'IB'C'IAIC'A'IB'C'

(a) (b)

图8.6 三角形连接负载的线电流和相电流的相量图

对于采用三角形连接方式的三相电源或三相负载,线电压等于相应的相电压。例如在电 源

侧,线电压VAB、VBC、VCA也是电压源的相电压。

应该指出,如果将对称三相电压源按三角形方式连接时,必须按图8.5所示的正确方法连接。这样,由三相电压源组成的回路中,电动势之和EAEBEC0。在不接负载时回路中的电流等于零,即电源内部不会有环行电流。如果连接方式不正确,例如误将EA反接(见图8.7a),则回路中电动势之和

EAEBEC2EA

相应的相量图如图8.7b所示。由于电源内部的阻抗(图中未标出)是很小的,所以在电动势作用下,电源内部将产生很大的环行电流,会使电源(例如发电机)损坏,这是必须避免的。

上面讨论了电源与负载均作星形连接(简称星形星形连接)及电源与负载均作三角形连接(简称三角形三角形连接)的两种三相电路。还可以有电源作星形连接、负载作三角形连接(简称星形三角形连接)的三相电路及电源作三角形连接、负载作星形连接(简称三角形-星形连接)的三相电路。这两种电路是三相三线制的。星形连接的线电压与相电压之间的关系及线电流与相电流之间的关系可以分别进行分析。上面分析所得的结论仍适用。

ZECXEAECEAEAEBEC+CYEB+A+BEAEB

(a) (b)

图8.7 接法有误的三角形连接三相电源

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