關於短路正序負序零序的物理意義?

時間 2021-05-30 00:06:21

1樓:冷處偏佳

再回答問題之前,我想先提出幾個問題,阻抗的物理意義是什麼?無功功率的物理意義是什麼?相量的物理意義是什麼?

三相電路可以抽單相分析的物理意義是什麼?潮流方程的物理意義是什麼?節點導納矩陣的物理意義是什麼?

很遺憾,電磁場才是最物理的科目,而電路理論是對電磁場巨集觀上的近似,並且與數學理論結合產生的科目,而電力系統分析是基於電路電路理論。這中間經過層層抽象,很多概念已經失去了物理意義,頂多就是對概念的形象解釋。

比如無功功率,物理意義我們可以說是電磁場能量交換速率的幅值,但是我們為什麼不用有效值,平均值?因為,定義無功好算。復功率有什麼物理意義?沒有,但它是乙個完美的數學形式。

回到正題,對稱分量法有什麼物理意義?對稱分量法的物理意義是把電源分解為正負零序三組電源。再多扯一點的所謂物理意義都很牽強。

對稱分量得到結果,還原一步是三相的相量,相量還原一步才是正弦量,這還只是穩態分量。對稱分量離物理實際隔著好幾步抽象,確定還能找到物理意義嗎?

但是,對稱分量法有著非常好理解的數學意義,那就是正交分解,或者說是線性代數裡的相似對角化。學這麼多年的數學,應該有這麼乙個概念,就是在某個座標系下計算困難的問題換個座標系可能會簡單,正負零三序就是互不耦合的,方便計算的乙個座標系。

為什麼能找到正負零序這個座標系呢,真的是大師一眼看出來的嗎?我認為不是,無論對稱分量法還是派克變換,都是做了乙個工作,相似對角化,這個過程在書上的推導過程裡都有。

相似對角化可以實現各座標間解耦,使數學性質變得很好,所以結論的性質必然也會好到可以物理解釋,但是如果強行追問物理意義,我個人認為不妥。

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根據後來的學習,補充一些內容,對稱分量法和派克變換,所面臨的問題是相同的,就是對應的電抗是時變的。線性時變系統的數學模型是線性變係數微分方程組,而變係數微分方程組往往可以通過相似變換為常係數微分方程組,這是處理線性時變問題的一種通用思路。

至於物理意義一事,派克變換是有的,就是人為看出來dq0座標系,然後把磁動勢分解到這三個座標系上,可以參考趙書強的《電力系統暫態過程》,提到了綜合相量法。對稱分量法的正負零座標系,可能也是看出來的吧,不太清楚。

我們從中得到的啟示,還是對線性時變系統,考慮相似變換處理,或者從純數學角度相似對角化,或者根據物理實際找到合適的座標系。

2樓:我在喝怡寶

我讀書的時候也有這樣的疑惑,後來我覺得還是正序,負序,零序這樣的分解其實對應的是電路中的容性元件,感性元件和阻性元件,這點你可以對照正負分量,負序分量,零序分量的定義來理解。

3樓:劉利貞

只要三項不對稱,就有非正序電流存在。這裡實際上是乙個將非對稱的負載電流分解對稱化的思路。裡面的答案大部分直說短路情況,而沒有說這種方法的本質目的,補充說明

4樓:Relax

電力系統暫態分析裡有一節詳細講過這個問題,應該是不對稱短路故障那一節的內容,具體記不清了。正序、零序和負序其實是人們為了研究電力系統的不對稱引數引入的一種描述方法。

正常情況下,交流電力系統中三相電壓幅值大小相等,相角依次相差120度,A相比B相超前120度,B相比C相超前120度 ,C相比A相超前120度,比如這樣:

但是如果正常執行的三相中有一相或者兩相接地短路的話,假設A相單相接地了,觀察故障點的三相資料,A相對地電壓因為接地已經為零了,而B、C相電壓保持不變(假設是中性點直接接地系統)。而根據乙個理論,任何三個不對稱的分量都可以用幾組對稱的分量來表示,這個時候就引入了正序、負序、和零序的概念了,正常情況下的三相為正序,而下面為負序

也就是A超前C C超前B B超前A。還有零序,也就是三個幅值相同,初相角相同的電壓,比如這樣

然故障點處三個實際電壓Ua=0 Ub=U Uc=U ,知道這三個引數以後,可以分解為三組對稱相量的疊加,也就是正序、負序和零序電壓的疊加,比如零序電壓的計算為(Ua+ Ub+ Uc)/3。正序負序也有乙個計算公式(忘了

為什麼要把那個不對稱的電壓分解為三組對稱的電壓呢,因為電力系統遵循疊加原理,要計算短路電流就可以用這幾組電源分別帶進去算,然後疊加就好了。

感覺創立這些理論的科學家的智慧型讓人敬佩!

5樓:遠行

建議去看《電力系統分析》

對稱分量法,把不平衡的三相分解成三組對稱的三相,只要計算其中一相就行了,簡明清晰。

還有一種分析方法是阿爾法、貝塔、0分量法,用的不多。(手機不好打希臘字母)

應用零序性質的保護比較多,比如零序電流保護,零序功率方向保護。

髮變組會應用負序保護,原因是如果有負序電流會引起發電機振動,造成損壞。

感覺和傅利葉變換差不多,本無基波諧波的概念,都是人為去定義,然後應用。

6樓:Patrick Zhang

我們先來看看三相短路電路:

在上圖中,三相之間發生了短路。我們的問題是:三相電流在這種情況下還遵循相位差為120度,並且還滿足正弦規律嗎?答案是肯定的。

但如果我們把上圖中的中相排除在外,也即A相和C相之間發生了短路,那麼上述原則是否還滿足?答案是否定的。

我們把三相短路又叫做三相對稱短路,而把單相接地故障和相間短路故障,叫做非對稱短路。在這種情況下,再用三相對稱的方法來分析,顯然就是不合適的。

此時,我們要用非對稱的分析方法,也就是正序、負序和零序的分析方法。

非對稱分析,首先表現為乙個數學問題。

1.什麼叫做正序、負序和零序分量

我們來看下圖:

這張圖是我的書稿《低壓成套開關裝置的原理及其控制技術》中的摘錄。我們來仔細地看看它:

先看第1行:

第一幅圖是正序分量系統,注意Uu的方向向上,而Uv在它的右手邊,而Uw則在它的左手邊。右側為大,因此這叫做正序系統。

再看中間的的圖,注意到Uv在Uu的左邊,並且與正序相比,有乙個30度的角度。這叫做負序系統。

再看右圖,我們看到,Uu、Uv和Uw三者都是平行的。這叫做零序系統。

我們看最後一行黃色的圖:

圖中,我們看到三相電壓是完全不對稱的,它們之間的相位差不等於120度,而且幅值也不相等。

我們看中間的圖:

先看第1幅圖。圖中最長的向量就是Uu,左邊三個向量是它的正序、負序和零序分量。注意到向量的方向,與第一行是一致的。

類似地,我們可以看出第二幅圖和第三幅圖分別描述了Uv和Uw的各序分量。

現在,我們看清楚了:對於非對稱的短路現象,我們一定能利用非對稱的方法,分析出它的各序分量。

2.我們來看非對稱分析法的物理意義

我們看到,正序與負序基本類似,只是旋轉方向不同而已。

因此,對於一般的線路元件,例如電力變壓器,正序和負序分量是相等的。

不過,對於電動機來說,它的正負兩序阻抗分量是相等。這是因為電機的橫軸縱軸的電抗不相等,發生故障時會出現高次諧波,負序阻抗與兩軸次暫態阻抗的算術平均值相等。

簡略地總結一下:

三相對稱短路故障和正常執行時,系統裡面出現的都是是正序。

當發生單相接地故障時候,系統裡既有、正序和負序分量,也有零序分量。

相間短路故障時候,系統有正序和負序分量。

相間短路並且發生接地故障時,系統既有正序分量,也有負序分量和零序分量。

具體的分析就免了,因為涉及到行列式的分析和克萊姆法則的應用,比較深奧,且與物理意義沒有直接關係。

3.結論

什麼叫做零序電流互感器?為何它能測量出漏電流?

7樓:天邊的雲

越俎代庖來回答下。

除非三相短路,其他短路電壓電流都是不對稱的,每一相都算一遍多麻煩啊,把不對稱的分解成三個對稱的,然後一整和就得到各項結果了,方便。

兩相短路序分量分析?

前提知識 求序分量的方法。1 求零序分量 把A B C三相對應的向量相加求和,最後取此幅值的三分之一,就是零序分量的幅值,方向和此向量相同。2 求正序分量 A相向量不動,B相向量逆時針旋轉120 C相向量順時針旋轉120 按上述方法把此向量圖三相相加取三分之一,這就得到正序的A相,按相差120 分別...

電力系統中,是零序電流導致零序電壓產生?還是零序電壓導致零序電流產生?

jameskeating 可能因果關係本身就是不存在,電壓和電流只是同時出現的兩個現象,說不上哪個是因,哪個是果。不過零序電流在發電機裡面是不產生旋轉磁場的,是不做功的。乙個不做功的電流是乙個沒用的電流,所以一般不會讓它出現。 你看你那個熊樣子 過去的理解一直是零序電壓產生零序電流,但看到題主的問題...

背單詞是正序背好還是亂序背好?

小兔子乖乖 我背單詞都是亂序的。首先感覺正序特別容易記混,而且我又是那種本來就很受不了枯燥的背單詞,全靠自己不太靠譜的自制力強制去背的,所以我更受不了接連背的單詞全都是同乙個單詞開頭的。 溫暖你de小手 個人建議亂序版。正序版雖然更加系統性,但個人背起來真的非常容易混,揹著揹著就全都混了。單詞都背不...