Komponen Simetri

Kaedah Komponen Simetri

Dalam sistem elektrik yang tidak seimbang, voltan, arus, dan rintangan fasa biasanya tidak sama. Untuk menganalisis dan menyelesaikan sistem seperti ini, kaedah komponen simetri, juga dikenali sebagai kaedah tiga komponen, menawarkan pendekatan yang efektif. Teknik ini memudahkan masalah kompleks yang berkaitan dengan sistem tiga fasa yang tidak seimbang. Walaupun boleh digunakan pada sistem dengan sebarang bilangan fasa, ia kebanyakannya digunakan dalam sistem tiga fasa.

Proses ini melibatkan penyelesaian sistem tiga fasa yang tidak seimbang menjadi komponen-komponen simetrisnya dan kemudian mengubah hasilnya kembali ke litar sebenar. Komponen simetri dikategorikan kepada tiga jenis: komponen urutan positif, komponen urutan negatif, dan komponen urutan fasa sifar.

Mari kita pertimbangkan sistem fasor voltan yang tidak seimbang, seperti yang ditunjukkan dalam gambar di bawah. Andaikan fasor-fasor tersebut dinyatakan sebagai Va, Vb, dan Vc, mengikut urutan fasa Va, Vb, Vc. Untuk komponen urutan positif, urutan fasa tetap sama iaitu Va, Vb, Vc. Sebaliknya, komponen urutan negatif mempunyai urutan fasa Va, Vc, Vb, yang merupakan kebalikan daripada urutan fasa normal.

Komponen Urutan Fasa PositifKomponen urutan fasa positif terdiri daripada satu set tiga fasor. Fasor-fasor ini mempunyai beberapa ciri utama: mereka mempunyai magnitud yang sama, berjarak 120° secara merata dari satu sama lain, dan menunjukkan urutan fasa yang sama dengan fasor-fasor asal yang tidak seimbang. Ini bermaksud bahawa jika urutan fasa sistem tiga fasa asal yang tidak seimbang adalah, contohnya, Va, Vb, Vc, komponen urutan positif juga akan mengikuti urutan Va1, Vb1, Vc1 dalam cara yang sama. Gambar di bawah menggambarkan komponen urutan positif sistem tiga fasa yang tidak seimbang, menunjukkan ketepatan magnitud dan pemisahan sudut yang tepat bagi fasor-fasor. Komponen ini memainkan peranan penting dalam analisis sistem elektrik menggunakan kaedah komponen simetri, kerana ia mewakili tingkah laku yang seimbang, seperti biasa, dalam sistem yang sebaliknya tidak seimbang.

Komponen Urutan Fasa Negatif

Komponen urutan fasa negatif terdiri daripada satu set tiga fasor. Fasor-fasor ini mempunyai ciri-ciri tertentu: mereka mempunyai magnitud yang sama, dipisahkan secara sudut 120° dari satu sama lain, dan menunjukkan urutan fasa yang berlawanan dengan fasor-fasor asal yang tidak seimbang. Sebagai contoh, jika urutan fasa sistem tiga fasa asal adalah Va−Vb−Vc, komponen urutan negatif akan mengikuti urutan Va−Vc−Vb.

Pengubahan urutan fasa ini mempunyai implikasi yang signifikan untuk analisis sistem elektrik, kerana ia boleh menyebabkan beban yang tidak seimbang, pemanasan yang meningkat pada peralatan elektrik, dan pulsasi tork pada mesin berputar. Gambar di bawah memberikan representasi visual komponen urutan fasa negatif, menyoroti magnitud yang sama dan susunan kontra-arah jam (berlawanan dengan urutan normal) bagi fasor-fasor. Memahami tingkah laku komponen urutan fasa negatif adalah penting untuk mendiagnosis dan mengurangkan isu-isu dalam sistem elektrik tiga fasa yang tidak seimbang.

Komponen Urutan Fasa Sifar

Komponen urutan fasa sifar ditandai oleh satu set tiga fasor. Fasor-fasor ini mempunyai magnitud yang sama dan, uniknya, menunjukkan pemisahan fasa sifar antara satu sama lain. Dengan kata lain, semua tiga fasor dalam urutan fasa sifar berada dalam penyelarasan fasa yang sempurna, berbeza daripada komponen urutan positif dan negatif di mana fasor-fasor tersebut berjarak 120°. Ciri-ciri ini komponen urutan fasa sifar mempunyai implikasi penting untuk analisis sistem kuasa, terutamanya dalam skenario berkaitan dengan pengesanan dan perlindungan kesalahan, kerana ia boleh menunjukkan keadaan abnormal seperti kesalahan tunggal garis ke tanah.

Gambar di bawah memberikan ilustrasi visual yang jelas tentang komponen urutan fasa sifar, menunjukkan bagaimana fasor-fasor ini, yang sama dalam magnitud, bertepatan dengan satu sama lain disebabkan oleh tiadanya pemisahan sudut. Memahami tingkah laku dan ciri-ciri komponen urutan fasa sifar adalah penting untuk menganalisis sistem tiga fasa yang tidak seimbang menggunakan kaedah komponen simetri.