순서 네트워크

순서 네트워크

정의

순서 임피던스 네트워크는 균형잡힌 전력 시스템이 가상의 운전 조건에서 단일 순서 구성 요소의 전압과 전류만 존재하는 경우에 대한 동등한 균형 잡힌 네트워크로 정의됩니다. 대칭 구성 요소는 전력 시스템 네트워크의 다양한 노드에서 비대칭 고장 계산에서 중요한 역할을 합니다. 또한, 양의 순서 네트워크는 전력 시스템의 부하 흐름 연구에 기본적입니다.

모든 전력 시스템은 각각 고유한 순서 전류를 운반하는 양의, 음의, 제로 순서 네트워크 세 가지로 구성됩니다. 이러한 순서 전류는 특정 방식으로 상호 작용하여 다양한 불균형 고장 시나리오를 모델링합니다. 고장 중에 이러한 순서 전류와 전압을 계산함으로써 시스템의 실제 전류와 전압을 정확히 결정할 수 있습니다.

순서 네트워크의 특성

대칭 고장 분석 중에는 양의 순서 네트워크가 우선시됩니다. 이는 순서 반응 또는 임피던스 네트워크와 동일합니다. 음의 순서 네트워크는 양의 순서 네트워크와 유사한 구조를 가지지만, 그 임피던스 값은 양의 순서 네트워크의 임피던스 값과 부호가 반대입니다. 제로 순서 네트워크에서는 내부 부분이 고장 지점과 격리되어 있으며, 전류 흐름은 고장 위치의 전압에 의해 유도됩니다.

고장 계산을 위한 순서 네트워크

전력 시스템에서 발생하는 고장은 그 균형된 운영을 방해하고 불균형 상태로 빠뜨립니다. 이러한 불균형 상태는 균형 잡힌 양의 순서 집합, 대칭적인 음의 순서 집합, 그리고 단일 위상 제로 순서 집합의 조합으로 표현될 수 있습니다. 고장이 발생하면 이 세 가지 순서 집합이 동시에 시스템에 주입되는 것과 개념적으로 동일합니다. 고장 후의 전압과 전류는 시스템이 각 구성 요소 집합에 대한 반응에 따라 결정됩니다.

시스템의 반응을 정확히 분석하기 위해서는 세 가지 순서 구성 요소가 필수적입니다. 각 순서 네트워크가 두 개의 주요 지점 사이에서 Thevenin 등가 회로로 대체될 수 있다고 가정합니다. 간단화를 통해 각 순서 네트워크는 아래 도면에서 설명된 바와 같이 단일 전압 소스와 단일 임피던스의 직렬 연결로 줄일 수 있습니다. 순서 네트워크는 일반적으로 상자 형태로 나타내어지며, 한 단자는 고장 지점을, 다른 단자는 참조 버스 N의 제로 포텐셜을 나타냅니다.

양의 순서 네트워크에서 Thevenin 전압은 고장 지점 F에서의 오픈-서킷 전압 VF와 동일합니다. 이 전압 VF는 고장 위치 F에서의 고장 전 a상 전압을 나타내며, Eg로도 표기됩니다. 반면, 음의 순서 네트워크와 제로 순서 네트워크의 Thevenin 전압은 0입니다. 이는 균형 잡힌 전력 시스템 내에서 고장 지점에서의 음의 순서 및 제로 순서 전압이 본질적으로 0이기 때문입니다.

전류 Ia는 전력 시스템에서 고장 지점으로 흘러갑니다. 결과적으로, 그 대칭 구성 요소 Ia0, Ia1, Ia2는 고장 지점 F로부터 멀어집니다. 고장 지점에서의 전압의 대칭 구성 요소는 다음과 같이 표현할 수 있습니다:

여기서 Z0, Z1, Z2는 고장 지점까지의 제로, 양, 음 순서 네트워크의 총 등가 임피던스입니다.