Sorozatszámítási hálózat

Sorozatszámítási hálózat

Definíció

A sorozatszámítási ellenállási hálózat egy egyensúlyban lévő erőműhálózat egyenértékű hálózatként definiálható egy feltételes működési állapot alatt, amelyben csak egyetlen sorozatkomponens van jelen a rendszerben. A szimmetrikus komponensek kulcsszerepet játszanak az aszimmetrikus hibák kiszámításában a hálózat különböző csomópontjain. Emellett a pozitív sorozat hálózat alapvető fontosságú a terhelésáram vizsgálatokhoz az erőművekben.

Minden erőműhálózat három sorozat hálózatból áll: a pozitív, negatív és nulla sorozat hálózat, mindegyik különböző sorozat áramokat visz. Ezek a sorozat áramok specifikus módon kölcsönhatnak, hogy különböző aszimmetrikus hiba eseteket modellezzék. A hiba során ezeknek a sorozat áramoknak és feszültségeknek a kiszámítása segíti a rendszer valódi áram- és feszültségértékeinek pontos meghatározását.

A sorozatszámítási hálózatok jellemzői

Szimmetrikus hibák elemzésekor a pozitív sorozat hálózat elsődleges. Ez azonos a sorozat reaktanciával vagy ellenállással. A negatív sorozat hálózat hasonló szerkezetű a pozitív sorozat hálózathoz, de ellenállási értékei ellentétes előjellel rendelkeznek, mint a pozitív sorozat hálózat. A nulla sorozat hálózatban a belső rész elszigetelt a hibahelytől, és az áramfolyam kizárólag a hibahelyi feszültség által irányított.

Sorozatszámítási hálózat a hiba kiszámításához

Egy hiba az erőműhálózatban megszakítja annak egyensúlyi működését, és aszimmetrikus állapotba taszítja. Ezt az aszimmetrikus állapotot egyensúlyban lévő pozitív sorozat, szimmetrikus negatív sorozat és egyfázisú nulla sorozat kombinációja adja meg. Amikor hiba történik, konceptuálisan ekvivalens azzal, hogy e három sorozat bekerül a rendszerbe egyszerre. A hiba utáni feszültségeket és áramokat a rendszer válasza határozza meg minden komponenssorozatra.

A rendszer válaszának pontos elemzéséhez a három sorozatként való felbontás elengedhetetlen. Tegyük fel, hogy minden sorozat hálózat Thévenin-egyenértékű áramkörrel helyettesíthető két kulcspont között. Egyszerűsítéssel minden sorozat hálózat egyetlen feszültségforrást és egyetlen ellenállást képvisel, ahogy az az alábbi ábrán látható. A sorozat hálózat tipikusan dobozként ábrázolódik, ahol az egyik terminál a hibahelyet, a másik pedig a referenciabusszal (N) kapcsolatos null potenciált jelöli.

A pozitív sorozat hálózatban a Thévenin-feszültség egyenértékű a nyitott áramkör feszültségével (VF) a F pontban. Ez a VF feszültség a hibahelyi a fázis elő-hiba feszültségét jelenti, ami az Eg-val is jelölhető. Ellenben a negatív és nulla sorozat hálózatok Thévenin-feszültségei nulla. Ez azért van, mert egyensúlyban lévő erőműben a negatív és nulla sorozat feszültségei a hibahelyen természetesen nulla.

Az Ia áram folyik az erőműből a hiba felé. Ennek következtében a szimmetrikus komponensei, Ia0, Ia1 és Ia2, a hibahely (F) felől távolodnak. A hibahelyi feszültség szimmetrikus komponensei a következőképpen fejezhetők ki:

Ahol Z0, Z1 és Z2 a nulla, pozitív és negatív sorozat hálózat teljes egyenértékű ellenállása a hibahelyig.