Järjestysverkko

Järjestysverkko

Määritelmä

Järjestysimpedanssiverkko määritellään tasapainoiseksi verkostoksi tasapainoiselle sähköverkolle hypoteettisessa toimintatilassa, jossa verkkoon on olemassa vain yksi järjestyskomponentti jännitteelle ja virtaukselle. Symmetriset komponentit ovat avaintekijöitä epätasapainoisten sijaintien laskemisessa eri solmukohtia sähköverkossa. Lisäksi positiivinen järjestysverkko on perustavanlaatuinen latausvirta-analyysissa sähköverkoissa.

Jokainen sähköjärjestelmä koostuu kolmesta järjestysverkosta: positiivisesta, negatiivisesta ja nollajärjestysverkosta, joista kukin kuljettaa omia erityisiä järjestysvirtojaan. Nämä järjestysvirrat vuorovaikuttavat tietyillä tavoilla mallintamaan erilaisia epätasapainoisten sijaintien skenaarioita. Laskemalla nämä järjestysvirrat ja -jännitteet sijainnin aikana voidaan määrittää järjestelmän todelliset virrat ja jännitteet tarkasti.

Järjestysverkkojen ominaisuudet

Symmetristen sijaintien analysoinnissa positiivinen järjestysverkko on ensiarvoisen tärkeä. Se on identtinen järjestysreaktanssi- tai impedanssiverkon kanssa. Negatiivinen järjestysverkko jakaa samankaltaisen rakenteen positiivisen järjestysverkon kanssa; kuitenkin sen impedanssiarvot ovat vastakkaismerkkisiä positiivisen järjestysverkon arvoihin verrattuna. Nollajärjestysverkossa sisäinen osa on eristetty sijainnilta, ja virtaus on ohjattu pelkästään sijainnin jännityksen myötä.

Järjestysverkko sijainnin laskennalle

Sijainti sähköjärjestelmässä häiritsee sen tasapainoisen toiminnan, upottamalla sen epätasapainoiseen tilaan. Tämä epätasapainoinen tila voidaan esittää yhdistelmänä tasapainoisesta positiivisesta järjestyksen joukosta, symmetrisestä negatiivisesta järjestyksen joukosta ja yhden vaiheen nollajärjestyksen joukosta. Kun sijainti tapahtuu, se on käsitteellisesti sama kuin näiden kolmen järjestyksen joukon lisääminen järjestelmään samaan aikaan. Sijainnin jälkeiset jännitteet ja virrat määräytyvät järjestelmän reaktioina näihin komponenttijoukkoihin.

Tarkkaa järjestelmän reaktion analysointia varten kolme järjestyskomponenttia ovat välttämättömiä. Oletetaan, että jokainen järjestysverkko voidaan korvata Theveninin ekvivalenttikreivolla kahden keskeisen pisteen välillä. Yksinkertaistamalla jokainen järjestysverkko voidaan vähentää yhteen jännitelähdekuvaan sarjaan kytkettyyn yhteen impedanssiin, kuten alla olevassa kuvassa näytetään. Järjestysverkko esitetään tyypillisesti laatikona, jossa yksi päätepiste edustaa sijaintipistettä, ja toinen vastaa viitebussin N nollapotentialia.

Positiivisessa järjestysverkossa Theveninin jännite on yhtäsuuri avoimen piirin jännitteen VF pistessä F. Tämä jännite VF edustaa sijainnin ennen sijaintia pisteen F vaiheen a jännitettä, ja sitä merkitään myös Eg:llä. Toisin kuin positiivisessa järjestysverkossa, Theveninin jännitteet negatiivisessa ja nollajärjestysverkoissa ovat nollia. Tämä johtuu siitä, että tasapainoisessa sähköjärjestelmässä negatiiviset ja nollajärjestysjännitteet sijainnissa ovat luonteeltaan nollia.

Virta Ia virtaa sähköjärjestelmästä sijaintiin. Sen seurauksena sen symmetriset komponentit Ia0, Ia1 ja Ia2 virtaavat pois sijainnesta F. Sijainnin jännitteen symmetriset komponentit voidaan ilmaista seuraavasti:

Missä Z0, Z1 ja Z2 ovat nollan, positiivisen ja negatiivisen järjestysverkon kokonaisekvivalenttireaktansseja sijainnin asti.