Simetrik Bileşenler

Simetrik Bileşenler Yöntemi

Dengesiz bir elektrik sisteminde, gerilimler, akımlar ve faz empedansları genellikle eşit değildir. Bu tür sistemleri analiz etmek ve çözmek için simetrik bileşenler yöntemi, yani üç bileşen yöntemi, etkili bir yaklaşım sunar. Bu teknik, dengesiz üç fazlı sistemlerle ilgili karmaşık problemleri basitleştirir. Herhangi bir faz sayısına sahip sistemlere uygulanabilir olmasına rağmen, çoğunlukla üç fazlı sistemlerde kullanılır.

Süreç, dengesiz üç fazlı sistemini simetrik bileşenlerine çözümlenmesi ve sonuçların gerçek devreye dönüştürülmesi içerir. Simetrik bileşenler üç türe ayrılır: pozitif sıralı bileşen, negatif sıralı bileşen ve sıfır faz sıralı bileşen.

Şimdi aşağıda gösterilen dengesiz bir gerilim fazör sistemini düşünelim. Fazörlerin Va, Vb ve Vc olarak adlandırıldığını ve Va, Vb, Vc faz sırasına göre olduğunu varsayalım. Pozitif sıralı bileşen için, faz sırası aynı şekilde Va, Vb, Vc kalır. Buna karşılık, negatif sıralı bileşenin faz sırası Va, Vc, Vb olup normal faz sırasının tersidir.

Pozitif Faz Sıralı BileşenPozitif faz sıralı bileşen, üç fazörden oluşan bir seti içerir. Bu fazörler, büyüklükleri eşit, birbirinden 120° uzakta ve orijinal dengesiz fazörlerin aynı faz sırasına sahiptir. Yani, orijinal dengesiz üç fazlı sistemin faz sırası örneğin Va, Vb, Vc ise, pozitif sıralı bileşenler de aynı sıraya göre Va1, Vb1, Vc1 takip eder.Aşağıdaki diyagram, dengesiz bir üç fazlı sistemin pozitif sıralı bileşenini gösterir, fazörlerin büyüklükteki biriformu ve kesin açısal ayrışmasını net bir şekilde gösterir. Bu bileşen, dengesiz bir sistem içinde dengeye benzer davranışları temsil ettiği için, simetrik bileşenler yöntemi ile elektrik sistemlerinin analizinde kritik bir rol oynar.

Negatif Faz Sıralı Bileşen

Negatif faz sıralı bileşen, üç fazörden oluşan bir seti içerir. Bu fazörler, büyüklükleri eşit, birbirinden 120° uzakta ve orijinal dengesiz fazörlerin ters faz sırasına sahiptir. Örneğin, orijinal üç fazlı sistemin faz sırası Va−Vb−Vc ise, negatif faz sıralı bileşen Va−Vc−Vb sırasını takip edecektir.

Faz sırasının bu ters dönüşü, dengesiz yükler, elektrik ekipmanlarında artan ısıtma ve dönen makinelerde tork titreşimleri gibi durumlar nedeniyle elektrik sistem analizinde önemli sonuçlar doğurur. Aşağıdaki şekil, negatif faz sıralı bileşeni görsel olarak gösterir, fazörlerin eşit büyüklüklerini ve saat yönünün tersine (normal sıradan zıt) dizilimini vurgular. Negatif faz sıralı bileşenin davranışını anlamak, dengesiz üç fazlı elektrik sistemlerinde sorunları tanılamak ve azaltmak için önemlidir.

Sıfır Faz Sıralı Bileşen

Sıfır faz sıralı bileşen, üç fazörden oluşan bir seti karakterize eder. Bu fazörler, büyüklükleri aynıdır ve birbirlerinden sıfır faz kayması gösterir. Başka bir deyişle, sıfır faz sıralı bileşendeki tüm üç fazör, pozitif ve negatif sıralı bileşenlerde olduğu gibi 120° aralıklı değil, mükemmel faz hizalamasındadır. Sıfır faz sıralı bileşenin bu özelliği, özellikle tek hat yer hatası gibi anormal durumları belirtmek için güç sistem analizinde önemli sonuçlar doğurur.

Aşağıdaki şekil, sıfır faz sıralı bileşeni net bir şekilde görsel olarak gösterir, bu fazörlerin, büyüklüklerinin eşit olması ve açısal ayrışmalarının olmaması nedeniyle birbirleriyle çakıştığını gösterir. Sıfır faz sıralı bileşenin davranışını ve özelliklerini anlamak, simetrik bileşenler yöntemi kullanarak dengesiz üç fazlı sistemleri kapsamlı bir şekilde analiz etmek için önemlidir.