Simetrični komponenti

Metoda simetričnih komponent

V neuravnoteženem električnem sistemu so običajno nenaseljene napetosti, tokovi in fazi impedanc. Za analizo in reševanje takšnih sistemov ponuja učinkovit pristop metoda simetričnih komponent, tudi znana kot trikomponentna metoda. Ta tehnika poenostavlja kompleksne probleme, povezane z neuravnoteženimi trofaznimi sistemi. Čeprav je uporabna za sisteme z poljubnim številom faz, se največ uporablja v trofaznih sistemih.

Postopek vključuje razreševanje neuravnoteženega trofaznega sistema na njegove simetrične komponente in nato pretvorbo rezultatov nazaj v dejanski krog. Simetrične komponente so razdeljene na tri vrste: pozitivna zaporedna komponenta, negativna zaporedna komponenta in ničelna faza zaporedna komponenta.

Razmislite o neuravnoteženem sistemu faznih fazorjev, kot je prikazano na spodnjem prikazu. Predpostavimo, da so fazori označeni z Va, Vb in Vc, v skladu s faznim zaporedjem Va, Vb, Vc. Za pozitivno zaporedno komponento ostane fazni zaporedni red enak Va, Vb, Vc. Na drugi strani ima negativna zaporedna komponenta fazni zaporedni red Va, Vc, Vb, ki je obraten normalnemu faznemu vrstnemu redu.

Pozitivna Fazna Zaporedna KomponentaPozitivna fazna zaporedna komponenta sestoji iz niza treh fazorjev. Ti fazorji imajo več ključnih lastnosti: so enaki velikosti, ravnomerno razmaknjeni 120° med seboj in prikazujejo isto fazno zaporedje kot izvirni neuravnoteženi fazorji. To pomeni, da če je fazni vrstni red izvirnega neuravnoteženega trofaznega sistema, na primer, Va, Vb, Vc, bodo pozitivne zaporedne komponente sledile vrstnemu redu Va1, Vb1, Vc1 v istem zaporednem redu. Spodnji prikaz ilustrira pozitivno zaporedno komponento neuravnoteženega trofaznega sistema, jasno prikazuje enakomernost velikosti in točno kotno ločenost fazorjev. Ta komponenta igra ključno vlogo pri analizi električnih sistemov z metodo simetričnih komponent, saj predstavlja uravnoteženo, normalno podobno vedenje znotraj sicer neuravnoteženega sistema.

Negativna Fazna Zaporedna Komponenta

Negativna fazna zaporedna komponenta sestoji iz niza treh fazorjev. Ti fazorji imajo določene lastnosti: imajo identične velikosti, so kotno ločeni 120° med seboj in prikazujejo fazno zaporedje, ki je obrat izvirnim neuravnoteženim fazorjem. Na primer, če je fazni zaporedni red izvirnega trofaznega sistema Va−Vb−Vc, bo negativna fazna zaporedna komponenta sledila vrstnemu redu Va−Vc−Vb.

Ta obrat faznega zaporedja ima pomembne posledice za analizo električnih sistemov, ker lahko povzroči neuravnotežene opterečbe, povečano segrevanje električnega oprem in torzijske pulsacije v vrteči se strojni. Spodnji prikaz ponuja vizualno predstavitev negativne fazne zaporedne komponente, ki poudarja enake velikosti in protismeren (nasprotno od normalnega zaporedja) razpored fazorjev. Razumevanje vedenja negativne fazne zaporedne komponente je ključno za diagnosticiranje in odpravljanje problemov v neuravnoteženih trofaznih električnih sistemih.

Ničelna Fazna Zaporedna Komponenta

Ničelna fazna zaporedna komponenta je karakterizirana z nizom treh fazorjev. Ti fazorji imajo enako velikost in, edinstveno, prikazujejo ničelno fazno zamik med seboj. Drugače povedano, vsi trije fazorji v ničelni fazni zaporedni komponenti so popolnoma fazno poravnani, različno od pozitivnih in negativnih zaporednih komponent, kjer so fazorji razmaknjeni 120°. Ta lastnost ničelne fazne zaporedne komponente ima pomembne posledice za analizo električnih sistemov, zlasti v scenarijih, povezanih z zaznavanjem in zaščito, saj lahko kaže na nenormalne stanje, kot so enosmerni krivi do zemlje.

Spodnji prikaz ponuja jasno vizualno prikaz ničelne fazne zaporedne komponente, ki prikazuje, kako ti fazorji, enaki velikosti, sovpadata med seboj zaradi manjka kotne ločenosti. Razumevanje vedenja in lastnosti ničelne fazne zaporedne komponente je ključno za celovito analizo neuravnoteženih trofaznih sistemov z metodo simetričnih komponent.