對稱分量法

正序：A相領先B相120度，B相領先C相120度，C相領先A相120度。

負序：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，哪一相也不領先，也不落后。

三相短路故障和正常運行時，系統(tǒng)里面是正序。

單相接地故障時候，系統(tǒng)有正序、負序和零序分量。

兩相短路故障時候，系統(tǒng)有正序和負序分量。

兩相短路接地故障時，系統(tǒng)有正序、負序和零序分量

稱分量法基本概念和簡單計算

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

圖1：正常運行的電力系統(tǒng)電壓電流矢量圖

對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、電壓分解成三組對稱的正序相量、負序相量和零序相量，這樣就可把電力系統(tǒng)不平衡的問題轉化成平衡問題進行處理。在三相電路中，對于任意一組不對稱的三相相量（電壓或電流），可以分解為3組三相對稱的分量。

圖2：正序相量、負序相量和零序相量（以電流為例）

當選擇A相作為基準相時，三相相量與其對稱分量之間的關系（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對于正序分量：Ib1=α2 Ia1 ，Ic1=αIa1對于負序分量：Ib2=αIa2 ，Ic2=α2Ia2對于零序分量：Ia0= Ib0 = Ic0式中，α為運算子，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，對物理意義簡單說明，以便于記憶：求解正序電流，應過濾負序分量和零序分量。將IB逆時針旋轉120°、IC逆時針旋轉240°后，3相電流相加后得到3倍正序電流，同時，負序電流、零序電流被過濾，均為0。故Ia1= 1/3(IA +αIB +α2 IC)對應代數(shù)方法：○1式+α○2式+α2 ○3式易得：Ia1=1/3(IA +αIB +α2 IC)。實例說明：例1、對某微機型保護裝置僅施加A相電壓60V∠0°，則裝置應顯示的電壓序分量為：U1=U2=U0=1/3UA=20V∠0°例2、對該裝置施加正常電壓，UA＝60V∠0°，UB＝60V∠240°，UC＝60V∠120°，          當C相斷線時，U1=？U2=？U0=？解：U1=Ua1= 1/3(UA +αUB+α2UC)=1/3(60V∠0°+ 1∠120°*60V∠240°)
=40∠0°；（當C相斷線時，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)不對稱現(xiàn)象時，把三相的不對稱分量分解成對稱分量（正、負序）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分量（有點象力的合成與分解，但很多情況下某個分量的數(shù)值為零）。對于理想的電力系統(tǒng)，由于三相對稱，因此負序和零序分量的數(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）。當系統(tǒng)出現(xiàn)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度了（有時只有其中的一種），因此通過檢測這兩個不應正常出現(xiàn)的分量，就可以知到系統(tǒng)出了毛病（特別是單相接地時的零序分量）。下面再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），當然實際工程上是直接測各分量的。由于上不了圖，請大家按文字說明在紙上畫圖。 

從已知條件畫出系統(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：把三個向量相加求和。即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。下面的方法就與正序時一樣了。

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)單相接地時零序保護會動作，而兩相短路時基本沒有零序電流。

零序電流的通路一般是從短路點通向變壓器中性點接地處，不論網(wǎng)絡結構和電源數(shù)目怎樣變化，只要中性點接地數(shù)目不變，那么零序電流等效圖就不會改變。零序電流主要用于零序電流保護，因為用零序電流保護有很多優(yōu)點，例如靈敏度高，動作時限短，受系統(tǒng)運行方式的影響小等。

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