牵引变电所负序电流

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1、第七章牵引变电所负序电流负序对系统的影响负序电流的分析工具－－对称分量法负序电流的通用表达式典型接线的牵引变压器（单相、三相、三相－两相平衡变压器）负序电流的计算减小负序影响的措施§7-1负序对系统的影响负序电流对电力系统的不利影响主要表现在对发电机、异步电动机、反应负序分量的继电保护装置、电力系统主元件如变压器和输电线以及通讯干扰等方面。1.使发电机转子产生附加损耗并出现过热现象负序电流经过定子绕组时，形成负序旋转磁场，它以同步转速旋转，方向与转子的旋转方向相反。因此，此负序旋转磁场以两倍同步转速切割转子，在转子中就

2、感应出两倍频率的电流，称为倍频附加电流。它会引起局部过热，破坏转子部件的机械强度，以及温升过高而影响励磁绕组的绝缘强度。一、负序电流对发电机的影响2.造成发电机组的震动负序旋转磁场产生两倍工频的附加交变电磁转矩，同时作用在转子转轴和定子机座上，从而引起附加的两倍工频频率的振动。长时间的振动将会引起金属疲劳和机械损坏。二、负序电压对电动机的危害负序电压在电动机中将产生负序电流。而异步电动机的正序阻抗很大，负序阻抗很小，故很小的负序电压就会产生较大的负序电流。它与额定负载时的正序电流叠加，会使定子和转子绕组局部过载，绕组铜

3、损局部增大，引起局部过热而烧毁。同时，负序电流在定子绕组中产生的反向旋转磁场，在转子铁心中产生涡流，引起铁损增加，使转子发热。并产生反向制动转矩，降低电动机的出力和过载能力。三、负序分量对继电保护的影响以负序电流或负序电压为动作条件的继电保护和自动装置，如发电机的负序电流保护装置、线路的相差高频保护装置，以及故障录波器等，当遭受到电气化铁道产生的大量负序侵入时，在谐波的共同干扰下，使保护误动作，引起供电的中断。四、负序电流占用系统容量有负序电流存在时，三相中的最大电流总是大于系统设备原有的正序电流，造成设备的过电流，即

4、负序电流限制系统设备的出力。五、负序电流会增大电网损耗负序电流不但不传递任何有功功率，而且产生网损。存在负序电流时三相系统的总损耗为六、对通讯线路产生干扰§7-2对称分量法对称分量法的基本思想是，任意一组三相不平衡（不对称）的相量、、，通过变换，都能分解成三组不同相序的三相对称分量，这三种相序即零序、正序和负序。也就是说这组三相不对称的相量、、中的每一相，都可以看作是对应相别的零序、正序和负序分量的叠加。供电系统用数学语言可以描述为零序分量正序分量负序分量供电系统现引入算子？各个序分量之间的关系可表示为：零序正序负序供

5、电系统可记为其中供电系统则有另外，因为矩阵A的逆矩阵A-1存在，因此其中，因为B、C相的序分量可由A相分量来表示，所以在通常的分析计算中所提及的零、正和负序分量，都是指A相相应的分量，因此简记为供电系统用对称分量法解决问题的基本思路：ABC三相线性系统的不对称问题系统A相的012分量原ABC三相系统的解×供电系统§7-3负序电流的通用表达式目前，牵引变电所中所采用的牵引变压器的接线方式主要有纯单相接线Ii、Vv接线、Ynd11接线和三相—两相平衡接线等。为通用起见，暂且撇开这些具体的接线方式，用系统变换的方法研究牵引变

6、电所负序电流的一般表达式。供电系统牵引供电系统可以用这样的结构来描述：电力系统牵引变电所牵引负荷牵引变电所原边高压侧电力系统的相电压、相电流分别记为、、和、、。设牵引变电所牵引侧有n个端口，且其电气量分别记为、，。可见，牵引变电所是联结两侧系统的变换单元。假设电力系统足够强大，能够提供三相对称的电压源。供电系统若取为基准相量，则有其中，为算子，。设牵引侧端口电压与高压侧线电压之比为，即。并设滞后的角度为（称为端口的接线角），，即供电系统取端口的电流滞后其端口电压的角度为功率因数角（设滞后为“+”），则端口电流的表达式为

7、，。牵引侧任一端口单独运行时都不在三相电力系统中产生零序电流，则当存在时，原边高压侧的三相电流满足，再者，由功率守恒原理(电压取共轭,忽略变压器内部损失)得，供电系统联立上述各条件，可得，在上式两边左乘复数变换阵可得供电系统经变换可得，利用叠加原理即可求得个单相端口电流共同作用时的原边三相电流再利用对称分量法，可解得正、负序电流通用表达式供电系统通用三相系统的正、负序（视在）功率表达式可用乘以正、负序电流通用表达式的共轭复数求得。其中，，，为端口的视在功率模值。由上述推导，可得如下结论：结论1：各端口负荷在三相系统造成

8、的负序功率，不仅与各端口负荷的功率因数角（负荷性质）有关，还因端口接线角不同而不同，即与负荷在各端口上的分布方式及牵引变压器的接线方式有关。供电系统结论2：负荷占有三相系统的总容量，将因（正序）无功功率和负序功率的存在而增大，同时负序功率的存在还使总功率s的瞬时值随时间脉动，使三相系统设备容量利用率下降。结论3：当单相的端口负荷功