Elektromos hibák kiszámítása

Elektromos hiba számítás definíciója

Az elektromos hiba számítás során meghatározzuk a maximális és minimális hibajáratokat és feszültségeket egy erőműrendszer különböző pontjain, hogy tervezzünk védelmi rendszereket.

Pozitív sorrendű impedancia

A pozitív sorrendű impedancia az ellenállás, amelyet a pozitív sorrendű áram talál, ami létfontosságú a háromfázisú hibák számításához.

Negatív sorrendű impedancia

A negatív sorrendű impedancia az ellenállás, amelyet a negatív sorrendű áram talál, ami fontos a nem egyensúlyban lévő hibák megértéséhez.

Nulla sorrendű impedancia

A nulla sorrendű impedancia az ellenállás, amelyet a rendszer a nulla sorrendű áram folyásának engedélyezi. A korábbi hiba számításban Z1, Z2 és Z0 rendre a pozitív, negatív és nulla sorrendű impedanciát jelentik. A sorrendű impedancia változik a figyelembe vett erőmű komponensek típusától függően:

• Statikus és egyensúlyban lévő erőmű komponenseknél, mint például a transzformátoroknál és vezetékeknél, a rendszer által kínált sorrendű impedancia ugyanaz a pozitív és negatív sorrendű áramok esetén. Más szóval, a pozitív sorrendű impedancia és a negatív sorrendű impedancia ugyanaz a transzformátorok és az erőmű vezetékek esetén. Azonban a forgó gépek esetén a pozitív és negatív sorrendű impedancia eltérő.

• A nulla sorrendű impedancia értékének hozzárendelése összetettebb. Ez azért van, mert a nulla sorrendű áramok bármely pontján az elektromos erőműben, mivel fázisban vannak, nem adnak nullát, hanem vissza kell térniük a neutrális és/vagy a földön keresztül. Háromfázisú transzformátorok és gépek esetén a nulla sorrendű komponensek által okozott mágneses áramok nem adják nullát a yoke vagy a mezőrendszerben. Az ellenállás nagyban függ a mágneses áramkörök és a tekercsek fizikai elrendezésétől.

• A továbbítási vezetékek nulla sorrendű reaktanciája lehet a pozitív sorrendű áram 3-5-szerese, a könnyebb érték nélküli földvezetékek esetén. Ez azért van, mert a go és return (azaz neutrális és/vagy föld) közötti távolság sokkal nagyobb, mint a pozitív és negatív sorrendű áramok esetén, amelyek egyensúlyt teremtenek a háromfázisú vezetékcsoportokban.

• Egy gép nulla sorrendű reaktanciája a lecsordulásból és a tekercsreaktanciából áll, valamint egy kis összetevője a tekercsek egyensúlyától (függ a tekercs tritch-től). A transzformátorok nulla sorrendű reaktanciája mind a tekercsösszekötésektől, mind a mag építésétől függ.

Szimmetrikus komponensek elemzése

A fenti hiba számítás a háromfázisú egyensúlyban lévő rendszer feltételezése alapján történik. A számítás csak egy fázisra vonatkozik, mivel az áram- és feszültségviszonyok azonosak a három fázisban.

Amikor tényleges hibák fordulnak elő az elektromos erőműben, például fázis-föld hiba, fázis-fázis hiba és dupla fázis-föld hiba, a rendszer egyensúlytalanná válik, azaz a feszültség- és áramfeltételek már nem szimmetrikusak a három fázisban. Ilyen hibákat szimmetrikus komponensek elemzésével oldunk meg.

Általában a háromfázisú vektordiagramot három egyensúlyban lévő vektorcsoporttal helyettesíthetjük. Az egyik ellentétes vagy negatív fázisforgást mutat, a második pozitív fázisforgást, a harmadik pedig egyfázisú. Ez azt jelenti, hogy ezek a vektorkészletek rendre negatív, pozitív és nulla sorrendűek.

Ahol minden mennyiséget a referencia fázishoz viszünk vissza. Hasonlóan írhatunk egy sorrendű áramokra vonatkozó egyenletcsoportot is. A feszültség- és áramegyenletekből könnyen meghatározható a rendszer sorrendű impedanciája.