Volgnetwerk

Volgorde Netwerk

Definitie

Het volgordenetwerk wordt gedefinieerd als een equivalent evenwichtig netwerk voor een evenwichtig elektriciteitsnet onder een hypothetische bedrijfsomstandigheid, waarbij binnen het systeem slechts één volgordecomponent van spanning en stroom bestaat. Symmetrische componenten spelen een cruciale rol bij het berekenen van onsymmetrische storingen op verschillende knooppunten van een elektriciteitsnet. Bovendien is het positieve volgordenetwerk fundamenteel voor belastingsstudies in elektriciteitsnetten.

Elk elektriciteitsnet bestaat uit drie volgordenetwerken: de positieve, negatieve en nulvolgoren, elk met specifieke volgordestromen. Deze volgordestromen werken op specifieke manieren samen om verschillende onbalanssituaties te modelleren. Door deze volgordestromen en -spanningen tijdens een storing te berekenen, kunnen de werkelijke stromen en spanningen in het systeem nauwkeurig worden bepaald.

Kenmerken van Volgordenetwerken

Tijdens de analyse van symmetrische storingen neemt het positieve volgordenetwerk de voornaamste plaats in. Het is identiek aan het reactantie- of impedantenetwerk. Het negatieve volgordenetwerk heeft een vergelijkbare structuur met het positieve volgordenetwerk, maar de impedantiewaarden hebben tegengestelde tekens ten opzichte van die van het positieve volgordenetwerk. In het nulvolgordenetwerk is het interne deel geïsoleerd van het storingpunt, en de stroomstroom wordt uitsluitend gedreven door de spanning op het storinglocatie.

Volgordenetwerk voor Storingsberekening

Een storing in het elektriciteitsnet verstoort de evenwichtige werking ervan, waardoor het in een ongebalanceerde staat raakt. Deze ongebalanceerde toestand kan worden weergegeven door een combinatie van een evenwichtige positieve volgorde, een symmetrische negatieve volgorde en een enkele fase nulvolgorde. Wanneer er een storing optreedt, is dit conceptueel gelijk aan het injecteren van deze drie volgordecomponenten tegelijkertijd in het systeem. De post-storingsspanningen en -stromen worden dan bepaald door de respons van het systeem op elk van deze componentsets.

Voor een accurate analyse van de systeemrespons zijn de drie volgordecomponenten onmisbaar. Neem aan dat elk volgordenetwerk kan worden vervangen door een Thevenin-equivalent circuit tussen twee belangrijke punten. Door vereenvoudiging kan elk volgordenetwerk worden teruggebracht tot een enkele spanningbron in serie met een enkele impedantie, zoals in de onderstaande afbeelding wordt weergegeven. Het volgordenetwerk wordt meestal afgebeeld als een doos, waarbij één terminal het storingpunt vertegenwoordigt en de andere overeenkomt met het referentiebus N.

In het positieve volgordenetwerk is de Theveninspanning equivalent aan de open-circuit spanning VF op punt F. Deze spanning VF vertegenwoordigt de pre-fault spanning van fase a op het storingpunt F, en wordt ook aangeduid met Eg. Daarentegen zijn de Theveninspanningen in het negatieve en nulvolgordenetwerk nul. Dit komt omdat, binnen een evenwichtig elektriciteitsnet, de negatieve en nulvolgordespanningen op het storingpunt inherent nul zijn.

De stroom Ia stroomt van het elektriciteitsnet naar de storing. Gevolg hiervan stromen de symmetrische componenten Ia0, Ia1 en Ia2 weg van het storingpunt F. De symmetrische componenten van de spanning op het storingpunt kunnen als volgt worden uitgedrukt:

Waar Z0, Z1 en Z2 de totale equivalente impedantie zijn van het nul, positieve en negatieve volgordenetwerk tot het storingpunt.