對(duì)稱分量法

正序：A相領(lǐng)先B相120度，B相領(lǐng)先C相120度，C相領(lǐng)先A相120度。

負(fù)序：A相落后B相120度，B相落后C相120度，C相落后A相120度。

零序：ABC三相相位相同，哪一相也不領(lǐng)先，也不落后。

三相短路故障和正常運(yùn)行時(shí)，系統(tǒng)里面是正序。

單相接地故障時(shí)候，系統(tǒng)有正序、負(fù)序和零序分量。

兩相短路故障時(shí)候，系統(tǒng)有正序和負(fù)序分量。

兩相短路接地故障時(shí)，系統(tǒng)有正序、負(fù)序和零序分量

稱分量法基本概念和簡(jiǎn)單計(jì)算

正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)，三相電壓、三相電流均應(yīng)基本為正相序，根據(jù)負(fù)荷情況（感性或容性），電壓超前或滯后電流1個(gè)角度（Φ），如圖1。

圖1：正常運(yùn)行的電力系統(tǒng)電壓電流矢量圖

對(duì)稱分量法是分析電力系統(tǒng)三相不平衡的有效方法，其基本思想是把三相不平衡的電流、電壓分解成三組對(duì)稱的正序相量、負(fù)序相量和零序相量，這樣就可把電力系統(tǒng)不平衡的問題轉(zhuǎn)化成平衡問題進(jìn)行處理。在三相電路中，對(duì)于任意一組不對(duì)稱的三相相量（電壓或電流），可以分解為3組三相對(duì)稱的分量。

圖2：正序相量、負(fù)序相量和零序相量（以電流為例）

當(dāng)選擇A相作為基準(zhǔn)相時(shí)，三相相量與其對(duì)稱分量之間的關(guān)系（如電流）為：

IA=Ia1+Ia2+Ia0――――――――――――――――――――――――――○1
IB=Ib1+Ib2+Ib0=α2 Ia1+αIa2 + Ia0――――――――――○2
IC=Ic1+Ic2+Ic0=α Ia1+α2 Ia2+Ia0―――――――――――○3對(duì)于正序分量：Ib1=α2 Ia1 ，Ic1=αIa1對(duì)于負(fù)序分量：Ib2=αIa2 ，Ic2=α2Ia2對(duì)于零序分量：Ia0= Ib0 = Ic0式中，α為運(yùn)算子，α=1∠120°有α2＝1∠240°, α3＝1, α+α2+1=0由各相電流求電流序分量：

I1=Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)
I2=Ia2= 1/3(IA +α2 IB +αIC)
I0=Ia0= 1/3(IA +IB +IC)以上3個(gè)等式可以通過代數(shù)方法或物理意義（方法）求解。以求解正序電流為例，對(duì)物理意義簡(jiǎn)單說明，以便于記憶：求解正序電流，應(yīng)過濾負(fù)序分量和零序分量。將IB逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)120°、IC逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)240°后，3相電流相加后得到3倍正序電流，同時(shí)，負(fù)序電流、零序電流被過濾，均為0。故Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)對(duì)應(yīng)代數(shù)方法：○1式+α○2式+α2 ○3式易得：Ia1=1/3(IA +αIB +α2 IC)。實(shí)例說明：例1、對(duì)某微機(jī)型保護(hù)裝置僅施加A相電壓60V∠0°，則裝置應(yīng)顯示的電壓序分量為：U1=U2=U0=1/3UA=20V∠0°例2、對(duì)該裝置施加正常電壓，UA＝60V∠0°，UB＝60V∠240°，UC＝60V∠120°，          當(dāng)C相斷線時(shí)，U1=？U2=？U0=？解：U1=Ua1= 1/3(UA +αUB+α2UC)=1/3(60V∠0°+ 1∠120°*60V∠240°)
=40∠0°；（當(dāng)C相斷線時(shí)，接入裝置的UC=0。）

U2=Ua2= 1/3(UA +α2 UB +αUC)=1/3(60V∠0°+ 1∠240°*60V∠240°)=20∠60°；

U0=Ua0= 1/3(UA + UB +UC)=1/3(60V∠0°+ 60V∠240°)=20∠300°。

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)稱現(xiàn)象時(shí)，把三相的不對(duì)稱分量分解成對(duì)稱分量（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，因此負(fù)序和零序分量的數(shù)值都為零（這就是我們常說正常狀態(tài)下只有正序分量的原因）。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，三相變得不對(duì)稱了，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?。ㄌ貏e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)大家按文字說明在紙上畫圖。 

從已知條件畫出系統(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。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。

通過上述方法大家可以分析出各種系統(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)基本沒有零序電流。

零序電流的通路一般是從短路點(diǎn)通向變壓器中性點(diǎn)接地處，不論網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和電源數(shù)目怎樣變化，只要中性點(diǎn)接地?cái)?shù)目不變，那么零序電流等效圖就不會(huì)改變。零序電流主要用于零序電流保護(hù)，因?yàn)橛?strong>零序電流保護(hù)有很多優(yōu)點(diǎn)，例如靈敏度高，動(dòng)作時(shí)限短，受系統(tǒng)運(yùn)行方式的影響小等。

在電力系統(tǒng)發(fā)生故障的時(shí)候，故障電流只有一個(gè)，在各種類型的故障中只有三相短路時(shí)其故障電流才是三相對(duì)稱的，電力系統(tǒng)大多數(shù)故障為不對(duì)稱故障，所產(chǎn)生的故障電流也是不對(duì)稱的，對(duì)故障分析造成很大的不便，因此將故障電流分解為正序、負(fù)序和零序電流，這樣正序、負(fù)序電流三相大小相等，仍然三相對(duì)稱，而零序電流是三相同相位，通過將不對(duì)稱的故障電流分解為容易進(jìn)行計(jì)算和分析的三個(gè)電流方便了不對(duì)稱故障的故障分析。