Последовательная сеть

Последовательная сеть

Определение

Последовательная сеть сопротивления определяется как эквивалентная сбалансированная сеть для сбалансированной энергетической системы в гипотетическом режиме работы, где в системе существует только одна последовательная составляющая напряжения и тока. Симметричные составляющие играют ключевую роль в расчетах несимметричных повреждений на различных узлах сети энергетической системы. Кроме того, положительная последовательная сеть является основой для исследований потоков нагрузки в энергетических системах.

Каждая энергетическая система состоит из трех последовательных сетей: положительной, отрицательной и нулевой, каждая из которых пропускает различные последовательные токи. Эти последовательные токи взаимодействуют определенным образом, моделируя различные сценарии несимметричных повреждений. Рассчитывая эти последовательные токи и напряжения при повреждении, можно точно определить фактические токи и напряжения в системе.

Характеристики последовательных сетей

При анализе симметричных повреждений положительная последовательная сеть имеет приоритет. Она идентична последовательной реактивной или импедансной сети. Отрицательная последовательная сеть имеет похожую структуру с положительной последовательной сетью; однако, значения ее импеданса имеют противоположные знаки по сравнению с положительной последовательной сетью. В нулевой последовательной сети внутренняя часть изолирована от точки повреждения, и поток тока определяется исключительно напряжением в точке повреждения.

Последовательная сеть для расчета повреждений

Повреждение в энергетической системе нарушает ее сбалансированную работу, погружая ее в несимметричное состояние. Это несимметричное состояние может быть представлено комбинацией сбалансированного положительного последовательного набора, симметричного отрицательного последовательного набора и однофазного нулевого последовательного набора. Когда происходит повреждение, это концептуально эквивалентно одновременному введению этих трех последовательных наборов в систему. Напряжения и токи после повреждения затем определяются реакцией системы на каждый из этих компонентов.

Для точного анализа реакции системы три последовательные составляющие являются незаменимыми. Предположим, что каждая последовательная сеть может быть заменена эквивалентной цепью ТеVENIN между двумя ключевыми точками. Через упрощение каждая последовательная сеть может быть сведена к одному источнику напряжения, соединенному последовательно с одним импедансом, как показано на рисунке ниже. Последовательная сеть обычно изображается в виде коробки, где один вывод представляет точку повреждения, а другой соответствует нулевому потенциалу шины N.

В положительной последовательной сети напряжение ТеVENIN эквивалентно напряжению VF при открытой цепи в точке F. Это напряжение VF представляет собой напряжение фазы a до повреждения в точке F, и также обозначается как Eg. В отличие от этого, напряжения ТеVENIN в отрицательной и нулевой последовательных сетях равны нулю. Это связано с тем, что в сбалансированной энергетической системе отрицательные и нулевые последовательные напряжения в точке повреждения интегрально равны нулю.

Ток Ia течет из энергетической системы в точку повреждения. В результате его симметричные составляющие Ia0, Ia1 и Ia2 текут от точки повреждения F. Симметричные составляющие напряжения в точке повреждения могут быть выражены следующим образом:

Где Z0, Z1 и Z2 — это общее эквивалентное сопротивление нулевой, положительной и отрицательной последовательных сетей до точки повреждения.