六角图 设计

      在网上找了一下关于设计六角图的资料，发现资料的描述方式均比较专业，对于我们程序设计人员来说，可能有有些不容易

分析理解，根据我们设计六角图的方式介绍一下设计原理：

      六角图成形设计需要的数据：三相电流（Ia，Ib，Ic）、三相电压（Ua，Ub，Uc），以及分相三相功率因数。

      电力输电时，三相电压的夹角均成120度，这是不变的。所以首先任意定位一相电压方向，例如定位A相电压为坐标系Y轴，

那么Ub为120度，Uc为240度，这样已经定位了电压的位置。

      然后，定位三相电流方向。通过cosα＝P/S 计算出α的值，此α为电压与电流的夹角，如果A相功率因数，则夹角为Ua与Ia

的夹角，从而在电压的相角基础上定位了电流的角度，这样六角图已经设计完毕。

     

 其他相关六角图资料如下：

一、绘制差动相量六角图，我们一般用的试验工具是钳形电流相位表，这个表可以测量电流、电压幅值，和电压与电流之间的夹角，两个电流之间的夹角。

要绘制六角图，我们只需要测量电流的幅值，与电流和电压（固定选取一相电压，如Uan)的夹角。钳形电流表可取U1,I2,这样电压超前电流30度。取U2,I1这样电压滞后电流30度。在保护屏后边测量差动电流的幅值，以及电流和选定的电压的夹角，然后以选用的电压为基准（设为0度）画出测量所得的电流量，就绘制出了差动相量六角图。

二、在继电保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。从电流相量六角图可以直观反映出：同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系；差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系；阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。同时也可判别电流互感器变比是否正确。现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。
9 t% }4 C% D8 y: N2 y2 Z/ u9 ^1．原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小)；在第三个电压相量上的投影，可以检查试验结果的准确性。
( W! /- T# c" E" O2．试验接线和试验方法将被测电流IA按规定极性接人功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的“读数”。为简化起见，该读数一般不必记录实际功率值，而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”，以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”。之后，再依次将IB、Ic接入功率表重复上述试验。为节约试验时间，试验时也可准备三只同型号的功率表，其电流端子分别按规定极性接入IA、IB、Ic，三只功率表的电压端子同极性并联后，依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca，分别读取三只功率表对应的“读数”，记入附表中。现以附表中K1点的测量数值为例说明。
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3．电流相量六角图的画法(1)在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出土Uab、Ubc、土Uca(或土Uao、土Ubo、Uco)电压相量。
0 c5 g/ E9 s! e/ D# z(2)在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置(例如附表中的+33)，过该点作Uab的垂线L1—L2。 . x& P6 A& v  @0 }1 A' f, ~
(3)在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置(+17．5)，过该点作Ubc的垂线M1一M2。
5 R% }# @' @9 a! Z; h2 k+ x, F(4)在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置(-50)，过该点作Uca的垂线Nl—N2。三条直线Ll—L2、M1—M2、N1—N2应相交于一点A，OA就是电流IA的相量。当读数有误差时，三条直线可能相交于三点，只要三个交点比较靠近，就不影响试验结果的准确性。此时取三个交点的中心作为Ia的端点。同样的方法作出IB和Ic的相量，这样就作出了电流相量六角图(如附图)。 ' k5 t' J, T: L: C7 j
4．试验结果的分析在用功率法作电流相量图时，是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”。附表中同一测量点(例如K1点)的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O，则认为试验接线和读数是准确的，否则说明试验接线和读数不准确，应找出原因改正过来。试验方法正确，作图方法准确，电流相量不在预定位置时，说明电流互感器或电流回路接线不正确，应找出原因改正过来8 S! X( M: a3 c' ^

+ b, B* z% i- [在进行六角图实验时，需要了解有功功率的输送情况，功率因数或无功功率的大致的数值，才能得出正确的判断，在这些情况没有很好的了解时(如两端有电源的线路，在通过线路输送的有功功率甚少，或摆动不定时)最好不要进行六角图的实验，进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位，能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确，因此，熟练掌握六角图是非常必要和有意义的。- ^- t  I% Z0 [1 ^
另：现在有更方便的钳型相位表，可以方便的测量相位，甚至可以直接以向量图的型式显示出来，所以不到没有办法的情况下，不建议使用六角图法。因为在运行中设备的二次电流回路上工作毕竟是有一定危险的。6 K0 g) Y8 e1 a5 V$ a

三、发电机首次开机时,带一定的负荷后,要做差动保护的六角图,请教各位老师:

以电压量为基准（应该是AB、BC、CA；实际上有时我就用AB即可），分别测量出对机出口CT、机端CT的角度，然后作图就是了。
发电机差动保护判断非常简单，只要看在同一基准量下的出口CT、机端CT的对应相角度差180就行了（幅值相等）。
常规变压器差动保护也可以用上面的方法测量，但微机型变压器保护要求CT是Y/Y接线的，用上面的方法测量出的结果会有个角度差，与变压器的接线组别一样。你可以直接看微机保护的差流。
最早作六角图用瓦特表，非常烦，但掌握其原理和方法对掌握继电保护很有帮助

 

 

四、功率表法电流相量六角图的作法

江苏大丰化肥厂陈杏荣

在继电保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。从电流相量六角图可以直观反映出：同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系；差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系；阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。同时也可判别电流互感器变比是否正确。现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。 1．原理     功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小)；在第三个电压相量上的投影，可以检查试验结果的准确性。 2．试验接线和试验方法     将被测电流IA按规定极性接人功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的“读数”。为简化起见，该读数一般不必记录实际功率值，而以功率表指针偏 转的格数表示为电流的“大小”，以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”。之后，再依次将IB、Ic接入功率表重复上述试验。     为节约试验时间，试验时也可准备三只同型号的功率表，其电流端子分别按规定极性接入IA、IB、Ic，三只功率表的电压端子同极性并联后，依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca，分别读取三只功率表对应的“读数”，记入附表中。现以附表中K1点的测量数值为例说明。 3．电流相量六角图的画法 (1)在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出 土Uab、Ubc、土Uca(或土Uao、土Ubo、Uco)电压相量。 (2)在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置(例如附表中的+33)，过该点作Uab的垂线L1—L2。 (3)在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置(+17．5)，过该点作Ubc的垂线M1一M2。 (4)在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置(-50)，过该点作Uca的垂线Nl—N2。     三条直线Ll—L2、M1—M2、N1—N2应相交于一点A，OA就是电流IA的相量。当读数有误差时，三条直线可能相交于三点，只要三个交点比较靠近，就不影响试验结果的准确性。此时取三个交点的中心作为Ia的端点。 同样的方法作出IB和Ic的相量，这样就作出了电流相量六角图(如附图)。 4．试验结果的分析在用功率法作电流相量图时，是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”。附表中同一测量点(例如K1点)的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O，则认为试验接线和读数是准确的，否则说明试验接线和读数不准确，应找出原因改正过来。     试验方法正确，作图方法准确，电流相量不在预定位置时，说明电流互感器或电流回路接线不正确，应找出原因改正过来。

什么是向量六角图？如何用？ 作者：避风港

所谓六角图 就是利用功率表测量电流相位的一种方法，它是一种简单有效的相位检测方法。利用六角图能正确的判断出： 1)同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确。 2)功率方向继电器接线是否正确。 3)差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确。 4)电流互感器变比是否正确。因此，向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途。 六角图的原理 在一定坐标系统中，任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示。根据这一原理，我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统。由于线电压不受零序电压的干扰，所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量。在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小)；用此方法得出不同方向的电流数值，进行矢量计算，即可检验结果的准确性。 六角图实验 将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、Ubc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的读数(其读数有正、负)，再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验。 六角图的画法 在以互成120’的三相对称电压坐标系统中，分别根据实验所得数据进行画线。 例某变电所2号主变更换CT后测得110kV侧数据如附表所示。 如附图所示，在ＵAB，ＵBC，ＵCA互成120‘的三相电压组成的坐标系中，根据试验所得数据画线。 1)垂直—ＵAB，取值为54画直线L1 2)垂直—ＵBC，取值为2画直线L2 3)垂直 ＵCA，取值为56画直线L3 二条直线相交与一点，从坐标原点到三条直线相交点画一直线，即为电流入同样的方法作出IB，Ic，这样一张六角图就做出来了。根据这张六角图就可以进一步进行分析。 在进行六角图实验时，需要了解有功功率的输送情况，功率因数或无功功率的大致的数值，才能得出正确的判断，在这些情况没有很好的了解时(如两端有电源的线路，在通过线路输送的有功功率甚少，或摆动不定时)最好不要进行六角图的实验，进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。 利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位，能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确，因此，熟练掌握六角图是非常必要和有意义的。

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在继电保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。从电流相量六角图可以直观反映出：同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系；差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系；阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。同时也可判别电流互感器变比是否正确。现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。 1．原理功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小)；在第三个电压相量上的投影，可以检查试验结果的准确性。 2．试验接线和试验方法将被测电流IA按规定极性接人功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的“读数”。为简化起见，该读数一般不必记录实际功率值，而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”，以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”。之后，再依次将IB、Ic接入功率表重复上述试验。为节约试验时间，试验时也可准备三只同型号的功率表，其电流端子分别按规定极性接入IA、IB、Ic，三只功率表的电压端子同极性并联后，依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca，分别读取三只功率表对应的“读数”，记入附表中。现以附表中K1点的测量数值为例说明。 3．电流相量六角图的画法(1)在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出土Uab、Ubc、土Uca(或土Uao、土Ubo、Uco)电压相量。 (2)在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置(例如附表中的+33)，过该点作Uab的垂线L1—L2。 (3)在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置(+17．5)，过该点作Ubc的垂线M1一M2。 (4)在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置(-50)，过该点作Uca的垂线Nl—N2。三条直线Ll—L2、M1—M2、N1—N2应相交于一点A，OA就是电流IA的相量。当读数有误差时，三条直线可能相交于三点，只要三个交点比较靠近，就不影响试验结果的准确性。此时取三个交点的中心作为Ia的端点。同样的方法作出IB和Ic的相量，这样就作出了电流相量六角图(如附图)。 4．试验结果的分析在用功率法作电流相量图时，是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”。附表中同一测量点(例如K1点)的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O，则认为试验接线和读数是准确的，否则说明试验接线和读数不准确，应找出原因改正过来。试验方法正确，作图方法准确，电流相量不在预定位置时，说明电流互感器或电流回路接线不正确，应找出原因改正过来 在进行六角图实验时，需要了解有功功率的输送情况，功率因数或无功功率的大致的数值，才能得出正确的判断，在这些情况没有很好的了解时(如两端有电源的线路，在通过线路输送的有功功率甚少，或摆动不定时)最好不要进行六角图的实验，进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位，能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确，因此，熟练掌握六角图是非常必要和有意义的。 另：现在有更方便的钳型相位表，可以方便的测量相位，甚至可以直接以向量图的型式显示出来，所以不到没有办法的情况下，不建议使用六角图法。因为在运行中设备的二次电流回路上工作毕竟是有一定危险的。

 

 

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电力行业向量六角图说明及其使用

2009年04月11日 星期六 18:02

所谓六角图 就是利用功率表测量电流相位的一种方法，它是一种简单有效的相位检测方法。利用六角图能正确的判断出： 1)同一组电流互感器三相电流之间的相位是否正确。 2)功率方向继电器接线是否正确。 3)差动保护中不同组别电流互感器的电流相位是否正确。 4)电流互感器变比是否正确。因此，向量六角图在实际应用中具有相当广泛的用途。 六角图的原理 在一定坐标系统中，任何相量都可以用它在任何两个相交轴上的垂直投影来表示。根据这一原理，我们采用的坐标系统是互成120’的三相对称电压系统。由于线电压不受零序电压的干扰，所以采用三相线电压作为测量三相电流相位的基准量。在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小)；用此方法得出不同方向的电流数值，进行矢量计算，即可检验结果的准确性。 六角图实验 将被测电流Ia按规定极性接入功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、Ubc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的读数(其读数有正、负)，再依次将Ib、Ic接入功率表重复上述试验。 六角图的画法 在以互成120’的三相对称电压坐标系统中，分别根据实验所得数据进行画线。 例某变电所2号主变更换CT后测得110kV侧数据如附表所示。 如附图所示，在ＵAB，ＵBC，ＵCA互成120‘的三相电压组成的坐标系中，根据试验所得数据画线。 1)垂直—ＵAB，取值为54画直线L1 2)垂直—ＵBC，取值为2画直线L2 3)垂直 ＵCA，取值为56画直线L3 二条直线相交与一点，从坐标原点到三条直线相交点画一直线，即为电流入同样的方法作出IB，Ic，这样一张六角图就做出来了。根据这张六角图就可以进一步进行分析。 在进行六角图实验时，需要了解有功功率的输送情况，功率因数或无功功率的大致的数值，才能得出正确的判断，在这些情况没有很好的了解时(如两端有电源的线路，在通过线路输送的有功功率甚少，或摆动不定时)最好不要进行六角图的实验，进行六角图实验一般应选择输送功率很稳定的时候进行。 利用六角图可以方便简单快捷的测量电流的相位，能够快速判断功率方向继电器等的接线是否正确，因此，熟练掌握六角图是非常必要和有意义的。 电压 110kV侧 黄（Ｉa） 绿（Ib） 红（Ic） A-B -54 　 　 B-C -2 -53.5 　 C-A +56 -3 -52 A-B 　 +57 -3 B-C 　 　 +56

 

 

 

 

图片：

在继电保护回路中，对有相位要求的电流回路，一般用电流相量六角图来判断电流回路接线是否正确。从电流相量六角图可以直观反映出：同一组电流互感器三相电流IA、IB、Ic之间的关系；差动保护中不同组别电流互感器的电流之间的关系；阻抗或方向元件的电流和电压之间的相位关系。同时也可判别电流互感器变比是否正确。现介绍电流相量六角图的功率表法的作图方法。
1．原理
   功率表法的原理是用被测电流在已知电压相量上的投影来判断被测电流的方向和大小是否正确。在相量图中，被测电流在一个电压相量上的投影，可以确定该电流相量端点的轨迹；在两个电压相量上的投影，可以确定被测电流相量端点的位置(即电流的相位和大小)；在第三个电压相量上的投影，可以检查试验结果的准确性。
2．试验接线和试验方法
   将被测电流IA按规定极性接人功率表的电流端子，再将同一系统的电压Uab、UBc、Uca按规定极性依次接入同一功率表的电压端子，分别读取Uab、Ubc、Uca电压下的功率表的“读数”。为简化起见，该读数一般不必记录实际功率值，而以功率表指针偏转的格数表示为电流的“大小”，以功率表切换开关的方向表示为电流的“正负”。之后，再依次将IB、Ic接入功率表重复上述试验。
   为节约试验时间，试验时也可准备三只同型号的功率表，其电流端子分别按规定极性接入IA、IB、Ic，三只功率表的电压端子同极性并联后，依次接人同一系统的电压Uab、Ubc、Uca，分别读取三只功率表对应的“读数”，记入附表中。现以附表中K1点的测量数值为例说明。
3．电流相量六角图的画法
(1)在测量电流相量六角图的专用坐标纸上按适当比例画出
土Uab、Ubc、土Uca(或土Uao、土Ubo、Uco)电压相量。
(2)在Uab相量上找出接人IA、Uab的功率表的读数位置(例如附表中的+33)，过该点作Uab的垂线L1—L2。
(3)在Ubc相量上找出接人Ia、Ubc的功率表的读数位置(+17．5)，过该点作Ubc的垂线M1一M2。
(4)在Uca相量上找出接人Ia、Uca的功率表的读数位置(-50)，过该点作Uca的垂线Nl—N2。
   三条直线Ll—L2、M1—M2、N1—N2应相交于一点A，OA就是电流IA的相量。当读数有误差时，三条直线可能相交于三点，只要三个交点比较靠近，就不影响试验结果的准确性。此时取三个交点的中心作为Ia的端点。
同样的方法作出IB和Ic的相量，这样就作出了电流相量六角图(如附图)。
4．试验结果的分析在用功率法作电流相量图时，是用切换开关所在的位置表示所测电流相量的“正负”。附表中同一测量点(例如K1点)的对应每一列和每一行的三个数的代数和为O或近于O，则认为试验接线和读数是准确的，否则说明试验接线和读数不准确，应找出原因改正过来。
   试验方法正确，作图方法准确，电流相量不在预定位置时，说明电流互感器或电流回路接线不正确，应找出原因改正过来。