Elektriese Foutberekening | Positiewe Negatiewe Nul Volg Impedansie

Voordat 'n regte elektriese beskermingstelsel toegepas word, is dit nodig om deurliggende kennis van die toestande van die elektriese krag stelsel tydens foute te hê. Die kennis van elektriese fout toestande is vereis om die regte verskillende beskermingsrelais in verskillende posisies van die elektriese kragstelsel te implanteer.

Inligting oor waardes van maksimum en minimum foutstrome, voltage onder daardie foute in grootte en faseverhouding met betrekking tot die strome by verskillende dele van die kragstelsel, moet ingewin word vir die regte toepassing van die beskermingsrelais stelsel in daardie verskillende dele van die elektriese kragstelsel. Die insameling van inligting uit verskillende parameters van die stelsel staan algemeen bekend as elektriese foutberekening.

Foutberekening beteken in wyd streke berekening van fout stroom in enige elektriese kragstelsel. Daar is hoofsaaklik drie stappe vir die berekening van foute in 'n stelsel.

1. Keuse van impedansierotasies.

2. Vernietiging van 'n ingewikkelde elektriese kragstelselnetwerk na 'n enkele ekwivalente impedansie.

3. Elektriese foutstrome en voltageberekening deur gebruik van simmetriese komponentteorie.

Impedansienotasie van Elektriese Kragstelsel

As ons na enige elektriese kragstelsel kyk, sal ons vind dat daar verskeie voltagevlakke is. Byvoorbeeld, stel 'n tipiese kragstelsel voor waar elektriese krag op 6.6 kV gegenereer word, dan word daardie 132 kV krag na die eindsubstasie oorgedra waar dit na 33 kV en 11 kV vlakke verlaag word en hierdie 11 kV vlak kan verder verlaag word na 0.4 kv.

Dit is dus duidelik uit hierdie voorbeeld dat dieselfde kragstelselnetwerk verskillende voltagevlakke kan hê. Dus word die berekening van 'n fout by enige plek in die genoemde stelsel baie moeiliker en meer ingewikkeld as dit probeer bereken die impedansie van verskillende dele van die stelsel volgens hul voltagevlak.

Hierdie moeilikheid kan vermy word as ons die impedansie van verskillende dele van die stelsel bereken met verwysing na 'n enkele basiswaarde. Hierdie tegniek staan bekend as impedansienotasie van kragstelsel. Met ander woorde, voordat elektriese foutberekening gedoen word, moet die stelselparameters, verwys word na basishoeveelhede en verteenwoordig as 'n eenvormige stelsel van impedansie in óf ohms, persentasie, of per eenheid waardes.

Elektriese krag en voltage word algemeen geneem as basishoeveelhede. In driefase stelsel, driefase krag in MVA of KVA word geneem as basis krag en lyn tot lyn voltage in KV word geneem as basis voltage. Die basis impedansie van die stelsel kan bereken word vanuit hierdie basis krag en basis voltage, as volg,

Per eenheid is 'n impedansiewaarde van enige stelsel niets anders as die verhouding van die werklike impedansie van die stelsel tot die basis impedansiewaarde.

Persentasie impedansie waarde kan bereken word deur 100 met per eenheid waarde te vermenigvuldig.

Weer is dit soms nodig om per eenheid waardes te verwys na nuwe basis waardes vir die vereenvoudiging van verskillende elektriese foutberekeninge. In daardie geval,

Die keuse van impedansienotasie hang af van die kompleksiteit van die stelsel. Algemene basis voltage van 'n stelsel word so gekies dat dit die minste aantal oordrag behoef. Stel, een stelsel het 'n groot aantal 132 KV bo-oppervlaklyne, 'n paar 33 KV lyne en baie min 11 KV lyne. Die basis voltage van die stelsel kan gekies word as 132 KV, 33 KV of 11 KV, maar hier is die beste basis voltage 132 KV, omdat dit die minste aantal oordrag benodig tydens foutberekening.

Netwerkvermindering

Na die keuse van die korrekte impedansienotasie, is die volgende stap om die netwerk te vermindeer tot 'n enkele impedansie. Hiervoor moet ons eers die impedansie van alle generatore, lyne, kabels, transformer oorskakel na 'n algemene basiswaarde. Dan maak ons 'n skematiese diagram van die elektriese kragstelsel wat die impedansie wat verwys word na dieselfde basiswaarde van al die generatore, lyne, kabels en transformateurs wys.

Die netwerk word dan vermindeer tot 'n gemeenskaplike ekwivalente enkele impedansie deur gebruik te maak van ster/delta transformasies. Aparte impedansiediagramme moet voorberei word vir positiewe, negatiewe en nulvolgorde netwerke.

Daar fase foute is uniek omdat hulle gebalanseerd is, dit wil sê simmetries in driefase, en kan bereken word vanaf die enkele fase positiewe volgorde impedansiediagram. Daarom word die driefase fout stroom verkry deur,

Waar, I f is die totale driefase foutstroom, v is die fase tot neutrale voltage z 1 is die totale positiewe volgorde impedansie van die stelsel; met die aanname dat in die berekening, impedansies verteenwoordig word in ohms op 'n voltage basis.

Symmetriese Komponent Analise

Die bogenoemde foutberekening word gemaak op die aanname van 'n driefase gebalanceerde stelsel. Die berekening word gemaak vir een fase alleen omdat die stroom en voltage toestande dieselfde is in al drie fases.

Wanneer werklike foute in elektriese kragstelsel voorkom, soos fase tot aarde fout, fase tot fase fout en dubbele fase tot aarde fout, word die stelsel ongebalanceerd, dit wil sê, die toestande van voltage en stroom in al drie fases is nie langer simmetries nie. Sulke foute word opgelos deur symmetriese komponent analise.

Algemeen driefase vektor diagram kan vervang word deur drie stelle gebalanserde vektore. Een het teenoorstaande of negatiewe fase rotasie, tweede het positiewe fase rotasie en laaste is ko-fasaal. Dit beteken dat hierdie vektors stelle as negatief, positief en nul volgorde beskryf word, onderskeidelik.

Die vergelyking tussen fase en volgorde hoeveelhede is,

Daarom,

Waar alle hoeveelhede verwys word na die referentiefase r.
Op dieselfde manier kan 'n stel vergelykings geskryf word vir volgorde strome ook. Vanaf, voltage en stroom vergelykings, kan een maklik die volgorde impedansie van die stelsel bepaal.

Die ontwikkeling van symmetriese komponent analise hang af van die feit dat in 'n gebalanceerde stelsel van impedansie, volgorde strome slegs voltage-valle van dieselfde volgorde kan veroorsaak. Eenmaal die volgorde netwerke beskikbaar is, kan hierdie omgeskakel word na 'n enkele ekwivalente impedansie.

Laat ons Z1, Z2 en Z0 wees die impedansie van die stelsel vir die vloei van positiewe, negatiewe en nul volgorde stroom onderskeidelik.
Vir aarde fout

Fase tot fase foute


Dubbele fase tot aarde foute

Driefase foute