Rafmælingar á raforkuavvikum | Rafspenningar sem hafa jákvæð neikvæð og núllröðunarspönn
Áður en rétt er notað rafgreiningarkerfi, þarf að hafa fulla þekkingu á stöðu raforkukerfisins við veikindi. Þekking á veikindi í rafkerfi er nauðsynleg til að setja upp rétt gagnrýnd rafskydd á ýmsum staðum í raforkukerfinu.
Upplýsingar um gildi hámarks- og lágmarksveikindastrauma, spenna undir þessari veikindi í magni og hornaheiti samkvæmt straumum á ólíkum staðum í orkurafkerfinu, þarf að safna til rétts notkunar skyddsréla í ólíkum hlutum raforkukerfisins. Að safna upplýsingum frá ólíkum parametrar kerfisins er oft kallað rafgreiningar á veikindum.
Rafgreiningar á veikindum merkir almennt reikning á veikindastraumi í neinu raforkukerfi. Það eru aðallega þrír skref til að reikna veikindi í kerfi.
Val af efnihringum.
Lýstilbrigðið flóknar raforkukerfisnet sem eitt jafngild efni.
Reikningur á veikindastraumum og spennum með notkun samhverfuþættar kenningar.
Efnistill raforkukerfis
Ef við skoðum hvaða raforkukerfi, munum við finna að það eru mörg spennustig. Til dæmis, gerum ráð fyrir venjulegum orkurafkerfi þar sem raforka er framleidd við 6,6 kV, svo er 132 kV orka send til endastöðvar þar sem hún er lækt niður að 33 kV og 11 kV stigi og 11 kV stigið getur verið lækt niður að 0,4 kv.
Þar af leiðandi er ljóst að sama orkurafkerfi getur haft mismunandi spennustig. Svo reikningur á veikindi á neinum stað í kerfinu verður mjög erfitt og flóknað ef reiknað er efnistill mismunandi hluta kerfisins eftir spennustigin.
Þetta erfitt má unna með því að reikna efnistill mismunandi hluta kerfisins í tilliti til einnar grunnstöðugildis. Þessi aðferð er kölluð efnistill orkurafkerfis. Í öðrum orðum, áður en rafgreiningar á veikindum, verða kerfisparametrar, hvetjuð við grunnstöðugildi
og sýnd sem sameint efnistill í annaðhvort ohm, prósentu eða per unit gildi.
Raforka og spenna eru venjulega tekin sem grunnstöðugildi. Í þrigengrunnskerfi, þrigengrunnsvirkja í MVA eða KVA er tekið sem grunnorka og lína til línu spenna í KV er tekið sem grunnspenna. Grunnstöðugildi kerfisins má reikna út frá þessum grunnorku og grunnspennu, eins og hér fyrir neðan,
Per unit er efnistill neins kerfis er ekkert annað en hlutfall raunverulegs efnistils kerfisins við grunnstöðugildi.
Prósenta efnistill
má reikna með því að margfalda 100 með per unit gildi.
Svona er einhverjar sinnum nauðsynlegt að breyta per unit gildum sem hvetjuð við ný grunnstöðugildi til að einfalda mismunandi rafgreiningar á veikindum. Í þeim tilvikum,
Valið af efnistill fer eftir flóknari kerfisins. Venjulega er valið grunnspenna kerfisins þannig að það krefst minnstu fjölda yfirfærsla.
Til dæmis, ef kerfi hefur mikið af 132 kV loftleiðum, fá 33 kV leiðum og miklu færri 11 kV leiðum, getur grunnspenna kerfisins verið valin sem 132 kV, 33 kV eða 11 kV, en hér er besta grunnspenna 132 kV, vegna þess að það krefst minnstu fjölda yfirfærsla við rafgreiningar á veikindum.
Lýstilbrigðið netkerfis
Eftir að hafa valið réttan efnistill, er næsta skref að lýstilbrigða netið að einum efnistilli. Fyrst þurfum við að breyta efnistill allra myndavara, leiða, snara, rafbreytara í sömu grunnstöðugildi. Síðan búum við til skematískan mynd af raforkukerfi sem sýnir efnistill hvetjuð við sama grunnstöðugildi allra þessa myndavara, leiða, snara og rafbreytara.
Netið er síðan lýstilbrigðið að einu samhverfu efnistilli með notkun stjörnu/delta umbreytinga. Skipt skal til að búa til sérstök efnistillmyndir fyrir jákvæða, neikvæða og núllröðunarnetið.
Þrigengrunnsveikindi eru einkvæm þar sem þau eru samhverf, þ.e. samhverf í þrigengrunni, og má reikna þau út frá jákvæðu efnistillmyndinni. Þar af leiðandi er þrigengrunnsveikindastraumur fenginn með,
Þar sem, I f er heildarströmið í þrigengrunnsveikindi, v er spenna milli fás og jafnvægis, z 1 er heildar jákvæðu efnistils kerfisins; að fara út frá að í reikningnum séu efnistill táknaðir í ohm á spennugrunn.
Samhverfuþættar greining
Ofangreind rafgreining á veikindum er gerð á grundvelli þrigengrunns samhverfskerfis. Reikningurinn er gerður fyrir einn fás aðeins vegna þess að straums- og spennuskilyrðin eru sömu í öllum þrem fás.
Þegar raunveruleg veikindi komast fyrir í raforkukerfi, eins og fas til jarðar veikindi, fas til fas veikindi og tvöfas til jarðar veikindi, verður kerfið ósamhverft, þ.e. skilyrði spenna og straums í öllum fás eru ekki lengur samhverf. Slík veikindi eru lausnir með samhverfuþættar greining.
Almennt má þrigengrunnsvektormynd skipta í þrjá hópa samhverfra vektora. Einn hefur móttegnað eða neikvæða fasdreifingu, annar hefur jákvæða fasdreifingu og síðasti er samfas. Það merkir að þessir vektorskipanir eru lýstir sem neikvæð, jákvæð og núllröðun, í þeirra röð.
Jöfnurnar milli fás- og runustæða eru,
Þar af leiðandi,
Þar sem allar stærðir eru hvetjuð við viðmiðunarfás r
.
Samanhægt má skrifa mengi jöfnur fyrir runustrauma. Með spenna- og straumajöfnunum, má auðveldlega ákveða runuefnistill kerfisins.
Útbúningur samhverfuþættar greiningar byggist á því að í samhverfu efnistill kerfi, geta runustraumar einkunnilega gefið ofburðar spenna af sama runu. Ef rununet eru tiltæk, má þau breyta í eitt jafngild efnistill.
Látum Z1, Z2 og Z0 vera efnistill kerfisins við straum jákvæðrar, neikvæðrar og núllröðunar á sama tíma.
Fyrir jarðaveikindi
Fas til fas veikindi
Tvöfas til jarðar veikindi
Þrigengrunnsveikindi
