Síť sekvencí

Sekvenční síť

Definice

Sekvenční impedanční síť je definována jako ekvivalentní vyrovnaná síť pro vyrovnaný elektrický systém za hypotetických provozních podmínek, kdy v systému existuje pouze jedna sekvenční složka napětí a proudu. Symetrické složky hrají klíčovou roli při výpočtu nesymetrických poruch v různých uzlech elektrické sítě. Kromě toho je pozitivní sekvenční síť základní pro studie toku zátěže v elektrických systémech. 

Každý elektrický systém se skládá ze tří sekvenčních sítí: pozitivní, negativní a nulové sekvenční sítě, každá nesoucí odlišné sekvenční proudy. Tyto sekvenční proudy interagují specifickými způsoby, aby byly modelovány různé scénáře nesrovnalostí. Výpočtem těchto sekvenčních proudů a napětí během poruchy lze přesně určit skutečné proudy a napětí v systému.

Charakteristiky sekvenčních sítí

Při analýze symetrických poruch má přednost pozitivní sekvenční síť. Je identická s sekvenční reaktanční nebo impedanční sítí. Negativní sekvenční síť má podobnou strukturu jako pozitivní sekvenční síť, avšak její hodnoty impedancí mají opačné znaménko oproti hodnotám pozitivní sekvenční sítě. V nulové sekvenční síti je vnitřní část izolována od místa poruchy a proud pramení pouze z napětí v místě poruchy.

Sekvenční síť pro výpočet poruch

Porucha v elektrickém systému ruší jeho vyrovnaný provoz a ponořuje ho do nesrovnalého stavu. Tento nesrovnalý stav lze reprezentovat kombinací vyrovnaného pozitivního sekvenčního souboru, symetrického negativního sekvenčního souboru a jednofázového nulového sekvenčního souboru. Když dojde k poruše, je to konceptuálně ekvivalentní vstřiknutí těchto tří sekvenčních souborů do systému současně. Napětí a proud po poruše jsou pak určeny odpovědí systému na každý z těchto komponentních souborů.

Pro přesnou analýzu odpovědi systému jsou nezbytné tři sekvenční komponenty. Předpokládejme, že každou sekvenční síť lze nahradit Theveninovým ekvivalentem mezi dvěma klíčovými body. Zjednodušením lze každou sekvenční síť redukovat na jedno napěťové zdroje v sérii s jednou impedancí, jak je znázorněno na následujícím obrázku. Sekvenční síť je obvykle zobrazována jako box, kde jeden terminál představuje místo poruchy a druhý odpovídá nulovému potenciálnímu bodu referenčního sběrného článku N.

V pozitivní sekvenční síti je Theveninovo napětí ekvivalentní otevřenému okruhovému napětí VF v bodě F. Toto napětí VF představuje předporuchové napětí fáze a v místě poruchy F a je také označováno jako Eg. Naopak Theveninova napětí v negativní a nulové sekvenční síti jsou nulová. To proto, že v vyrovnaném elektrickém systému jsou negativní a nulové sekvenční napětí v místě poruchy samozřejmě nulová.

Proud Ia teče z elektrického systému do poruchy. Následně jeho symetrické složky Ia0, Ia1 a Ia2 tečou pryč od místa poruchy F. Symetrické složky napětí v místě poruchy lze vyjádřit následovně:

Kde Z0, Z1 a Z2 jsou celkové ekvivalentní impedancie nulové, pozitivní a negativní sekvenční sítě až do místa poruchy.