基本介紹
- 中文名：零序阻抗
- 外文名：Zero sequence impedance
- 理論依據：對稱分量法
推導過程,諧波,變壓器零序阻抗,概述,影響因素,雙回線路零序阻抗,
推導過程
對於理想的電力系統，由於三相對稱，因此負序和零序分量的數值都為零（正常狀態下只有正序分量）。當系統出現故障時，三相變得不對稱了，這時就能分解出有幅值的負序和零序分量了（有時只含其中一種），因此通過檢測這兩個不應正常出現的分量，就可以知道系統出現故障（特別是單相接地時的零序分量）。
下面介紹用作圖法簡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），當然實際工程中是直接測各分量的。由於上不了圖，請大家按文字說明在紙上畫圖。
從已知條件畫出系統三相電流（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
把三個向量相加求和：A相不動，B相的原點平移到A相的頂端（箭頭處），注意B相只是平移，不能轉動。同方法把C相的平移到B相的頂端。此時作A相原點到C相頂端的向量（些時是箭頭對箭頭），這個向量就是三相向量之和。最後取此向量幅值的三分之一，就是零序分量的幅值，方向與三相合成矢量一致。
2）求正序分量
對原來三相向量圖先作下面的處理：A相的不動，B相逆時針轉120度，C相順時針轉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之一，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。就得出了正序分量。
3）求負序分量
注意原向量圖的處理方法與求正序時不一樣。A相的不動，B相順時針轉120度，C相逆時針轉120度，因此得到新的向量圖。接下來操作與正序時一樣。
通過上述方法可以分析出各種系統故障的大概情況，如為何出現單相接地時零序保護會動作，而兩相短路時基本沒有零序電流。
諧波
由於諧波與基波的頻率有特殊的關係，故在與基波合成時會分別表現出正序、負序和零序特性。但我們不能把諧波與這些分量等同起來。由上所述，之所以要把基波分解成三個分量，是為了方便對系統的分析和狀態的判別，如出現零序很多情況是發生單相接地，這些分析都是基於基波的，而正是諧波疊加在基波上而對測量產生了誤差，因此諧波是個外來的干擾量，其數值並不是我們分析時想要的，就如三次諧波對零序分量的干擾。
變壓器零序阻抗
概述
變壓器是輸變電系統中重要的電力設備之一，它在實際運行中，有可能出現三相負載嚴重不平衡和非對稱接地故障的情況。此時，變壓器的三相電流大小不再相等，相位也不一定彼此相差120°，從而出現了三相不對稱的運行方式。為了正確分析計算變壓器三相不對稱運行狀況，就必須知道變壓器的正序、負序和零序阻抗。對變壓器而言，由於三相磁耦合電路是靜止的，改變三相的相序並不改變各相的互感。因此，其正序和負序阻抗是相等的，並且等於負載試驗測得的短路阻抗。而變壓器的零序阻抗卻與正序和負序阻抗大不相同。
影響因素
變壓器在零序系統下工作時，三相運行情況是對稱的，其零序磁通仍是工頻交流分量。因而，正序“T”形等值電路原則上適用於零序。由於變壓器繞組的漏抗與相序無關，所以，零序阻抗等值電路中一次側和二次側的漏電抗和與正序的值完全相同。對於零序時的勵磁電抗而言，其值則與勵磁系統(磁路結構)有著很大的關係。一般可分為下述兩種情況。
對於三相五柱式、殼式變壓器和單相變壓器，由於零序磁通可以在鐵心中形成閉合迴路，因此，零序勵磁電抗就等於正序勵磁電抗，且一、二次鋇9的漏抗與正序時相同。此時，各種組合方式下的零序阻抗值可以通過正序阻抗等值電路計算得出。
對於三相三柱式變壓器，由於零序磁通三相同相，所以零序磁通不可能在鐵心內形成閉合迴路，只能穿過充油空間到油箱壁，再經充油空間返回到鐵心方可形成閉合迴路。在這種情況下，由於零序磁通所遇到的磁阻很大，所以此時的零序勵磁電抗要比正序勵磁電抗小許多，其具體數值與繞組、鐵心和油箱壁的實際結構有著密切的關係。實際中，很難通過計算獲得。因此，這種類型變壓器的零序阻抗通常通過實測得到的。
由於變壓器繞組的聯結組對零序電流的流通有很大的影響，因此，聯結組的不同將直接影響零序阻抗的數值。以常見的聯結組Yyn和YNd為例，分析聯結組對零序阻抗的影響。
對於Yyn聯結，一次側為Y聯結，零序電流是無法流通的。此時，相當於開路，零序阻抗為無窮大。而二次側為yn聯結，零序電流可以通過中線形成迴路。此時，相當於通路，零序阻抗是有一定數值的。
對於YNd聯結，二次側由於是d結，沒有中線，因此，從二次側三個進線端看進去，零序電流無法流通，相當於開路狀態，零序阻抗為無窮大。但在d結繞組中，零序電流可以流通並形成一個閉合迴路。因而，從一次側看進去，零序電流是可以流通的，且二次側的d結繞組對零序電流處於短路狀態。此時，零序阻抗一般為正序阻抗五的0.8-1.0倍。
雙回線路零序阻抗
輸電線路零序阻抗是電力系統繼電保護整定計算中的重要參數，其準確性將直接影響電力系統運行方式計算和繼電保護定值計算的正確性。雖然零序阻抗參數可以通過計算求得．但實際情況要比計算採用的假設條件複雜得多。計算值很難保證其準確性。因而線上路投運前要對零序阻抗進行現場測量，而雙回輸電線路不同的運行方式將對零序阻抗測試值產生較大影響。
對雙回輸電線路而言，Ⅱ回線路的狀態將對I回線路的零序阻抗測試值產生較大影響。當Ⅱ回線路處於兩端開路或一端開路一端接地狀態時．由於Ⅱ同線路中沒有感應電流。零序阻抗測試值與單迴路時的零序阻抗相等；而當Ⅱ回線路處於兩端接地狀態時。由於Ⅱ回線路中感應電流的消磁作用，零序阻抗將變小。
如果平行架設線路回數較多，如平行架設四迴路桿塔．對其中一回線路進行零序阻抗測量。其它回線路均兩端接地狀態．感應電流的消磁作用將更加明顯，零序阻抗將更小。
桿塔結構尺寸對零序阻抗也有影響，避雷線、平行架設的線路與被測線路間的幾何均距越小，消磁作用越明顯，零序阻抗將更小。
