Följesekvensnät

Följesekvensnätverk

Definition

Följesekvensimpedansnätverket definieras som ett ekvivalent balanserat nätverk för ett balanserat elkraftsystem under en hypotetisk driftsituering, där endast en sekvenskomponent av spänning och ström existerar inom systemet. Symmetriska komponenter spelar en viktig roll vid beräkning av osymmetriska fel på olika noder i ett elkraftsystem. Dessutom är det positiva sekvensnätverket grundläggande för belastningsflödesstudier i elkraftsystem.

Varje elkraftsystem består av tre sekvensnätverk: det positiva, negativa och nollsekvensnätverket, var och en bärande distinkta sekvensströmmar. Dessa sekvensströmmar interagerar på specifika sätt för att modellera olika ojämna felscenario. Genom att beräkna dessa sekvensströmmar och spänningar under ett fel kan de faktiska strömmarna och spänningarna i systemet bestämmas med noggrannhet.

Egenskaper hos Sekvensnätverk

Vid analys av symmetriska fel tar det positiva sekvensnätverket företräde. Det är identiskt med sekvensreaktans- eller impedansnätverket. Det negativa sekvensnätverket delar en liknande struktur med det positiva sekvensnätverket; dock har dess impedansvärden motsatta tecken jämfört med de i det positiva sekvensnätverket. I det nollsekvensnätverket är den interna delen isolerad från felet, och strömningsflödet drivs endast av spänningen vid felets plats.

Sekvensnätverk för Felberäkning

Ett fel i elkraftsystemet stör dess balanserade drift och kastar det in i ett ojämnt tillstånd. Detta ojämna tillstånd kan representeras genom en kombination av en balanserad positiv sekvensuppsättning, en symmetrisk negativ sekvensuppsättning och en ensfasig nollsekvensuppsättning. När ett fel uppstår, är det konceptuellt ekvivalent med att infoga dessa tre sekvensuppsättningar i systemet samtidigt. De efterfelaktiga spänningarna och strömmarna fastställs sedan av systemets respons på var och en av dessa komponentuppsättningar.

För att analysera systemets respons med noggrannhet är de tre sekvenskomponenterna oumbärliga. Antag att varje sekvensnätverk kan ersättas av en Thevenins ekvivalentkrets mellan två nyckelpunkter. Genom förenkling kan varje sekvensnätverk reduceras till en enda spänningskälla i serie med en enda impedans, som illustreras i figuren nedan. Sekvensnätverket visas vanligtvis som en låda, där en terminal representerar felets plats och den andra motsvarar referensbussens nollpotential N.

I det positiva sekvensnätverket är Theveninsspanningen ekvivalent med öppna kretsspänningen VF vid punkt F. Denna spänning VF representerar den prefelaktiga fas A-spänningen vid felets plats F och betecknas också med Eg. I kontrast är Theveninsspanningarna i det negativa och nollsekvensnätverket noll. Detta beror på att, inom ett balanserat elkraftsystem, är de negativa och nollsekvensspänningarna vid felets plats naturligtvis noll.

Strömmen Ia flödar från elkraftsystemet in i felet. Därför flyter dess symmetriska komponenter Ia0, Ia1 och Ia2 bort från felets plats F. De symmetriska komponenterna av spänningen vid felets plats kan uttryckas som följer:

Där Z0, Z1 och Z2 är det totala ekvivalenta impedansen för noll-, positiv- och negativsekvensnätverket fram till felets plats.