Izračun električnih grešaka

Definicija izračuna električnih grešaka

Izračun električnih grešaka uključuje određivanje maksimalne i minimalne struje i napona greške na različitim mjestima u sustavu snage radi dizajna zaštornih sustava.

Impedancija pozitivnog niza

Impedancija pozitivnog niza je otpor koji slijedi pozitivni niz struje, ključan za izračun tri-faznih grešaka.

Impedancija negativnog niza

Impedancija negativnog niza je otpor koji slijedi negativni niz struje, važan za razumijevanje uslova nebalansiranih grešaka.

Impedancija nultog niza

Otpor koji sustav nudi protoku nultog niza struje poznat je kao impedancija nultog niza.U prethodnom izračunu grešaka, Z1, Z2 i Z0 su redom impedancije pozitivnog, negativnog i nultog niza. Impedancija niza varira ovisno o vrsti komponenti sustava snage:

• Za statičke i balansirane komponente sustava snage, poput transformatora i vodova, impedancija niza koju sustav nudi je ista za pozitivne i negativne nize struje. Drugim riječima, impedancija pozitivnog niza i impedancija negativnog niza su iste za transformatore i vodove snage. Ali kod rotirajućih strojeva impedancija pozitivnog i negativnog niza su različite.

• Dodjela vrijednosti impedancije nultog niza je složeniji zadatak. To je zbog toga što se tri nultog niza struje na bilo kojem mjestu u elektroenergetskom sustavu, budući da su u fazi, ne sumiraju na nulu, već moraju se vratiti kroz neutral i/ili tlo. U trofaznim transformatorima i strojevima fluksovi uzrokovani komponentama nultog niza ne sumiraju na nulu u jarmu ili magnetskom sustavu. Impedancija značajno varira ovisno o fizičkom rasporedu magnetskih krugova i navojnica.

• Reaktivnost prijenosnih vodova za nultog niza struje može biti oko 3 do 5 puta veća od pozitivnog niza struje, manja vrijednost za vodove bez zemljišta. To je zbog toga što je razmak između iduće i povratne (tj. neutralne i/ili tla) struje mnogo veći nego za pozitivne i negativne nize struje koje se vraćaju (balansiraju) unutar grupa trofaznih vodova.

• Reaktivnost nultog niza stroja sastoji se od curenja i reaktivnosti navojnice, te malog dijela zbog ravnoteže navojnice (ovisi o navojci). Reactivnost nultog niza transformatora ovisi o povezivanju navojnica i o konstrukciji jezgra.

Analiza simetričnih komponenti

Gornji izračun grešaka temelji se na pretpostavci o trofaznom balansiranom sustavu. Izračun se vrši samo za jednu fazu jer su uvjeti struje i napona isti u svim tri fazi.

Kada se zapravo dogode greške u elektroenergetskom sustavu, poput greške faza na tlo, greške između faza i dvostruke greške faza na tlo, sustav postaje nebalansiran, što znači da uvjeti napona i struje u svim fazama više nisu simetrični. Takve greške rješavaju se analizom simetričnih komponenti.

Općenito, trofazni vektorski dijagram može se zamijeniti s tri skupa balansiranih vektora. Jedan ima suprotan ili negativan fazijski obrt, drugi ima pozitivan fazijski obrt, a zadnji je kofazal. To znači da se ti setovi vektora opisuju kao negativni, pozitivni i nulti niz, redom.

Sve količine se odnose na referentnu fazu r. Slično tome, može se napisati skup jednadžbi i za nizove struja. Iz jednadžbi napona i struja lako se može odrediti impedancija niza sustava.