Dizisel Ağ

Sıra Ağı

Tanım

Sıra impedans ağı, sadece tek bir sıra bileşeni voltaj ve akımın sistemin içinde var olduğu kurgusal bir işletim koşulunda dengeli bir güç sistemine eşdeğer bir dengeli ağ olarak tanımlanır. Simetrik bileşenler, güç sistemi ağının çeşitli düğümlerindeki simetrik olmayan arızaların hesaplanmasında önemli bir rol oynar. Ayrıca, pozitif sıra ağı, güç sistemlerinde yük akışı çalışmaları için temeldir.

Her güç sistemi, pozitif, negatif ve sıfır sıra ağlarını içerir ve her biri farklı sıra akımlarını taşır. Bu sıra akımları, farklı dengesiz arıza senaryolarını modellemek için belirli şekillerde etkileşir. Arıza sırasında bu sıra akımlarını ve voltajlarını hesaplayarak, sistemin gerçek akımları ve voltajları doğru bir şekilde belirlenebilir.

Sıra Ağlarının Özellikleri

Simetrik arızaların analizinde, pozitif sıra ağı önceliklidir. Pozitif sıra reaktans veya impedans ağı ile aynıdır. Negatif sıra ağı, pozitif sıra ağı ile benzer bir yapıya sahiptir; ancak, impedans değerlerinin işaretleri pozitif sıra ağındakilere zıt olan değerlerdir. Sıfır sıra ağında, iç kısmı arıza noktasından izole edilmiş olup, akım akışı sadece arıza yerindeki voltaj tarafından yönlendirilir.

Arıza Hesabı için Sıra Ağı

Güç sistemindeki bir arıza, dengeli işletimini bozarak onu dengesiz bir duruma sokar. Bu dengesiz durum, dengeli pozitif sıra seti, simetrik negatif sıra seti ve tek fazlı sıfır sıra seti kombinasyonu ile temsil edilebilir. Bir arıza olduğunda, bu üç sıra setinin sistem üzerine aynı anda enjekte edildiği kavramsal olarak eşdeğerdir. Sonrası voltaj ve akımlar, sistemin bu bileşen setlerine verdiği tepkilerle belirlenir.

Sistemin tepkisini doğru bir şekilde analiz etmek için, üç sıra bileşeni vazgeçilmezdir. Her sıra ağının iki ana nokta arasında Thevenin eşdeğer devresiyle değiştirilebileceği varsayılır. Basitleştirme yoluyla, her sıra ağı, aşağıdaki gösterimde görüldüğü gibi, bir tek voltaj kaynağı ve bir tek impedans serisi ile indirgenebilir. Sıra ağı genellikle bir kutu şeklinde gösterilir, burada bir terminal arıza noktasını, diğer terminal ise referans otobüsü N'nin sıfır potansiyelini temsil eder.

Pozitif sıra ağında, Thevenin voltajı, F noktasındaki açık devre voltajı VF'ye eşdeğerdir. Bu voltaj VF, F arıza noktasındaki faz a'nın arıza öncesi voltajını temsil eder ve ayrıca Eg olarak da gösterilir. Buna karşılık, negatif ve sıfır sıra ağlarındaki Thevenin voltajları sıfırdır. Çünkü, dengeli bir güç sisteminde, arıza noktasındaki negatif ve sıfır sıra voltajları doğal olarak sıfırdır.

Ia akımı, güç sisteminden arıza noktasına akar. Sonuç olarak, Ia0, Ia1 ve Ia2 simetrik bileşenleri, arıza noktası F'den uzaklaşır. Arıza noktasındaki voltajın simetrik bileşenleri şu şekilde ifade edilebilir:

Burada Z0, Z1 ve Z2, sıfır, pozitif ve negatif sıra ağının toplam eşdeğer impedansıdır, arıza noktasına kadar.