Compoñentes Simétricos

O Método dos Componentes Simétricos

Nun sistema eléctrico desequilibrado, as voltaxes, correntes e impedancias de fase son tipicamente desiguais. Para analizar e resolver tais sistemas, o método dos componentes simétricos, tamén coñecido como o método de tres componentes, ofrece un enfoque eficaz. Esta técnica simplifica os problemas complexos asociados aos sistemas trifásicos desequilibrados. Aínda que sexa aplicable a sistemas con calquera número de fases, é predominantemente utilizado en sistemas trifásicos.

O proceso implica resolver o sistema trifásico desequilibrado nos seus componentes simétricos e, a continuación, transformar os resultados de volta ao circuito real. Os componentes simétricos clasifican en tres tipos: o compoñente de secuencia positiva, o compoñente de secuencia negativa e o compoñente de secuencia cero de fase.

Consideremos un sistema fasorial de voltaxe desequilibrada, como se ilustra na figura de abaixo. Supóñase que os fasores denotanse como Va, Vb e Vc, seguindo a secuencia de fase Va, Vb, Vc. Para o compoñente de secuencia positiva, a secuencia de fase permanece a mesma, Va, Vb, Vc. En contraste, o compoñente de secuencia negativa ten unha secuencia de fase de Va, Vc, Vb, que é o inverso da secuencia normal de fase.

Compoñente de Secuencia Positiva de FaseO compoñente de secuencia positiva de fase consiste nun conxunto de tres fasores. Estes fasores comparten varias características clave: teñen igual magnitude, están espaciados uniformemente 120° entre si e exhiben a mesma secuencia de fase que os fasores orixinais desequilibrados. Isto significa que, se a orde de fase do sistema trifásico orixinal desequilibrado é, por exemplo, Va, Vb, Vc, os compoñentes de secuencia positiva seguirán a orde Va1, Vb1, Vc1 no mesmo modo secuencial. A figura de abaixo ilustra o compoñente de secuencia positiva dun sistema trifásico desequilibrado, mostrando claramente a uniformidade na magnitude e a separación angular precisa dos fasores. Este compoñente xoga un papel crucial na análise dos sistemas eléctricos utilizando o método dos componentes simétricos, xa que representa o comportamento equilibrado, semellante ao normal, dentro do sistema desequilibrado.

Compoñente de Secuencia Negativa de Fase

O compoñente de secuencia negativa de fase compónse dun conxunto de tres fasores. Estes fasores posúen características distintas: teñen magnitudes idénticas, están espaciados angularmente 120° entre si e exhiben unha secuencia de fase que é o inverso dos fasores orixinais desequilibrados. Por exemplo, se a secuencia de fase do sistema trifásico orixinal é Va−Vb−Vc, a secuencia negativa seguirá a orde Va−Vc−Vb.

Esta inversión da secuencia de fase ten implicacións significativas para a análise dos sistemas eléctricos, xa que pode causar cargas desequilibradas, aumento do calor no equipo eléctrico e pulsacións de par en maquinaria rotativa. A figura de abaixo proporciona unha representación visual do compoñente de secuencia negativa, destacando as magnitudes iguais e a disposición no sentido contrario ás agullas do reloxo (oposta á secuencia normal) dos fasores. Comprender o comportamento do compoñente de secuencia negativa é crucial para diagnosticar e mitigar problemas en sistemas eléctricos trifásicos desequilibrados.

Compoñente de Secuencia Cero de Fase

O compoñente de secuencia cero de fase caracterízase por un conxunto de tres fasores. Estes fasores comparten a mesma magnitude e, de forma única, exhiben un desprazamento de fase cero entre si. En outras palabras, os tres fasores no compoñente de secuencia cero están perfectamente alineados en fase, a diferenza dos compoñentes de secuencia positiva e negativa, onde os fasores están espaciados 120°. Esta propiedade do compoñente de secuencia cero ten implicacións importantes para a análise dos sistemas de potencia, particularmente en escenarios relacionados coa detección de fallos e protección, xa que pode indicar condicións anómalas como fallos de liña única a terra.

A figura de abaixo proporciona unha representación visual clara do compoñente de secuencia cero, ilustrando como estes fasores, iguais en magnitude, coinciden entre si debido á súa falta de separación angular. Comprender o comportamento e as características do compoñente de secuencia cero é esencial para analizar comprehensivamente os sistemas trifásicos desequilibrados utilizando o método dos componentes simétricos.