רשת סדרה

רשת סדר

הגדרה

רשת החסמים הסדרית מוגדרת כרשת מאוזנת שווה ערך עבור מערכת חשמל מאוזנת תחת מצב פעולה היפותטי, שבו קיים רק רכיב סדר בודד של מתח והזרם בתוך המערכת. רכיבים סימטריים משחקים תפקיד חשוב בהערכה של תקלות לא מאוזנות בנקודות שונות של רשת מערכת החשמל. בנוסף, רשת הסדר החיובי היא בסיסית למחקרים של זרימה של עומס במערכות חשמל.

כל מערכת חשמל כוללת שלוש רשתות סדר: רשת הסדר החיובי, הרשת של הסדר השלילי והרשת של הסדר האפס, כל אחת נושאת זרמים סדריים שונים. הזרמים הסדריים האלה מתפעלים באופן מסוים כדי לתאר תרחישים שונים של תקלות לא מאוזנות. על ידי חישוב הזרמים והמתחים הסדריים במהלך התקלה, ניתן לקבוע את הזרמים והמתחים האמיתיים במערכת בצורה מדוייקת.

מאפייני רשתות סדר

בניתוח תקלות סימטריות, לרשת הסדר החיובי יש עדיפות. היא זהה לרשת ההחסמים או המגנות הסדריות. לרשת הסדר השלילי יש מבנה דומה לרשת הסדר החיובי, אך הערכים של החסמים שלה הם עם סימנים הפוכים לעומת אלה של רשת הסדר החיובי. ברשת הסדר האפס, החלק הפנימי מבודד מהנקודה של התקלה, והזרם זורם רק עקב המתח במקום התקלה.

רשת סדר לחישוב תקלות

תקלה במערכת החשמל מפריעה להפעלה המאוזנת שלה, ומביאה אותה למצב לא מאוזן. מצב לא מאוזן זה יכול להיות מיוצג על ידי שילוב של קבוצת סדר חיובי מאוזנת, קבוצת סדר שלילי סימטרי וקבוצת סדר אפס חד-פאזית. כאשר מתרחשת התקלה, זה שקול מבחינה מושגית להזרקת שלוש הקבוצות הסדריות הללו לתוך המערכת בו זמנית. המתחים והזרמים לאחר התקלה נקבעים על ידי התגובה של המערכת לכל אחת מהקבוצות הסדריות.

לניתוח מדויק של התגובה של המערכת, שלושת רכיבי הסדר הם בלתי נמנעים. הניחו שכל רשת סדר יכולה להיות מוחלפת בעומס תאונין בין שתי נקודות מפתח. באמצעות פישוט, כל רשת סדר יכולה להיווצר במתח מקור בודד בטור עם מגנה בודדת, כפי שמופיע בתמונה להלן. רשת הסדר בדרך כלל מתוארת כתיבה, שבה אחד המינוסים מייצג את נקודת התקלה, והשני מתאים לפוטנציאל האפס של האוטובוס הפחות N.

ברשת הסדר החיובי, המתח תאונין הוא שווה למתח VF בנקודה F. המתח VF מייצג את המתח לפני התקלה של פאזה a בנקודת התקלה F, והוא גם מסומן כ-Eg. לעומת זאת, המתחים תאונין ברשתות הסדר השלילי והאפס הם אפס. זה כי, בתוך מערכת חשמל מאוזנת, המתחים הסדריים השלילי והאפס בנקודת התקלה הם אפס באופן פנימי.

הזרם Ia זורם מהמערכת החשמלית אל התקלה. לכן, רכיביו הסימטריים Ia0, Ia1 ו-Ia2 זורמים מהנקודה של התקלה F. רכיבי הסימטריה של המתח בנקודת התקלה יכולים לבוא לידי ביטוי כך:

כאשר Z0, Z1 וה-Z2 הם החסמים השקולים של רשתות הסדר האפס, החיובי והשלילי עד לנקודת התקלה.