对称分量: 把不平衡分成三个平衡集

拖动 I_a，读三个分量

左侧三个电流中，I_b 和 I_c 固定在平衡位置，只有 I_a 的端点可以拖动。右侧三根条从上到下是正序分量 I_1、负序分量 I_2、零序分量 I_0 的大小。I_a 的端点落在单位圆与横轴右侧的交点上时三相平衡，只剩正序分量，负序和零序为 0。图中只有 I_a 会动，所以一离开平衡，下面两根条总是以相同长度一起增长。零序分量是 A5 中三个电流之和的 1/3。

三个平衡集之和

根据对称分量定理，三个相量无论形状如何，都能以唯一的方式写成三组平衡分量之和。正序分量是相序与原系统相同的平衡三相（a-b-c），负序分量是相序相反的平衡三相（a-c-b），零序分量则是三个大小和相位都相同的同相相量。因此 I_a = I_1 + I_2 + I_0，而 I_b 和 I_c 也是把同样三个分量用算子 a（1∠120°）旋转后相加的结果。

为什么分开就变简单

在平衡系统中，正序、负序、零序电路互不干扰，彼此解耦。因此每台发电机和每条线路都分别给出正序、负序、零序阻抗，发生不平衡故障时，按故障类型把这三个电路连接起来求解。一个难解的不平衡问题，就这样变成三个熟悉的平衡问题。正常运行时只有正序电流；负序电流会使发电机转子过热，零序电流则是继电保护检测接地故障的信号。

零序分量 · A5 的中性线电流

零序分量 I_0 = (I_a + I_b + I_c)/3 恰好是 A5 中中性线电流的 1/3。三个零序电流大小和相位都相同，不会相互抵消，而是直接叠加流入中性线或大地。为此必须有中性点接地之类的回路，所以在中性点不接地的 Y 联结或 Δ 联结的线路中，零序电流无法流通（在 Δ 联结内部可以沿闭环环流）。平衡时为 0 的零序分量，在一相碰地的接地故障中骤然增大，成为保护动作的线索。

回到第一屏

在第一屏把 I_a 放到平衡位置时，负序和零序条缩到 0，只剩正序分量；拖得越远，两根条以相同长度一起增长。所谓不平衡，归根到底就是正序分量上叠加了多少负序和零序分量。其中零序分量正是 A5 中流向中性线的电流平分到三相上的那一份。把不平衡的三相这样拆成三组平衡分量后，下一单元就能把各种故障当作熟悉的平衡电路的连接来求解。

掌握了三个序网络，下一单元（PW-D3）讨论故障类型与故障电流。三相短路只用正序网络求解；一相碰地的单相接地故障把正序、负序、零序网络串联；两相短路则把正序和负序网络并联。不同故障之间变的只是三个网络的连接方式，所以无论是通常电流最大的三相短路，还是以零序分量显现、最常见的单相接地，都可以用同一套工具求解。