Components Simètrics
El Mètode dels Components Simètrics
En un sistema elèctric desequilibrat, els voltatges, corrents i impedàncies de fase són típicament desiguals. Per analitzar i resoldre aquests sistemes, el mètode dels components simètrics, també conegut com a mètode de tres components, ofereix una aproximació eficaç. Aquesta tècnica simplifica els problemes complexos associats als sistemes tri-fàsics desequilibrats. Encara que és aplicable a sistemes amb qualsevol nombre de fases, es fa servir principalment en sistemes tri-fàsics.
El procés implica resoldre el sistema tri-fàsic desequilibrat en els seus components simètrics i, a continuació, transformar els resultats de nou al circuit real. Els components simètrics es categoritzen en tres tipus: el component de seqüència positiva, el component de seqüència negativa i el component de seqüència de fase zero.
Considerem un sistema de fasors de tensió desequilibrat, tal com s'illustra a la figura següent. Suposem que els fasors es denoten com Va, Vb i Vc, seguint la seqüència de fases Va, Vb, Vc. Per al component de seqüència positiva, la seqüència de fases roman la mateixa, Va, Vb, Vc. En canvi, el component de seqüència negativa té una seqüència de fases de Va, Vc, Vb, que és l'invers de la seqüència normal.
Component de Seqüència PositivaEl component de seqüència positiva consta d'un conjunt de tres fasors. Aquests fasors comparteixen diverses característiques clau: tenen la mateixa magnitud, estan equidistants 120° uns dels altres i mostren la mateixa seqüència de fases que els fasors originals desequilibrats. Això significa que si la seqüència de fases del sistema tri-fàsic original desequilibrat és, per exemple, Va, Vb, Vc, els components de seqüència positiva seguiran l'ordre Va1, Vb1, Vc1 de la mateixa manera secuencial. La figura següent il·lustra el component de seqüència positiva d'un sistema tri-fàsic desequilibrat, mostrant clarament la uniformitat en magnitud i la separació angular precisa dels fasors. Aquest component joca un paper crucial en l'anàlisi dels sistemes elèctrics utilitzant el mètode dels components simètrics, ja que representa el comportament equilibrat i normal dins del sistema desequilibrat.
Component de Seqüència Negativa
El component de seqüència negativa consta d'un conjunt de tres fasors. Aquests fasors tenen característiques distintes: tenen magnituds idèntiques, estan separats angularment 120° uns dels altres i mostren una seqüència de fases que és l'inversa de la dels fasors originals desequilibrats. Per exemple, si la seqüència de fases del sistema tri-fàsic original és Va−Vb−Vc, la seqüència de fases negativa seguirà l'ordre Va−Vc−Vb.
Aquesta inversió de la seqüència de fases té implicacions significatives per a l'anàlisi dels sistemes elèctrics, ja que pot causar càrregues desequilibrades, augment de calor en l'equipament elèctric i pulsacions de moment en maquinària rotativa. La figura següent proporciona una representació visual del component de seqüència negativa, destacant les magnituds iguals i l'ordenació en sentit contrari a les agulles del rellotge (oposta a la seqüència normal) dels fasors. Comprendre el comportament del component de seqüència negativa és crucial per diagnosticar i mitigar problemes en sistemes elèctrics tri-fàsics desequilibrats.
Component de Seqüència de Fase Zero
El component de seqüència de fase zero es caracteritza per un conjunt de tres fasors. Aquests fasors comparteixen la mateixa magnitud i, de manera única, no presenten desplaçament de fase entre ells. En altres paraules, tots tres fasors en la seqüència de fase zero estan perfectament alineats en fase, diferent dels components de seqüència positiva i negativa on els fasors estan espaiats 120°. Aquesta propietat del component de seqüència de fase zero té implicacions importants per a l'anàlisi dels sistemes de potència, especialment en escenaris relacionats amb la detecció de fallades i la protecció, ja que pot indicar condicions anòmals com fallades de línia única a terra.
La figura següent proporciona una representació visual clara del component de seqüència de fase zero, il·lustrant com aquests fasors, iguals en magnitud, coincideixen entre si degut a la seva falta de separació angular. Comprendre el comportament i les característiques del component de seqüència de fase zero és essencial per a l'anàlisi exhaustiva dels sistemes tri-fàsics desequilibrats utilitzant el mètode dels components simètrics.
