Calculatio Defectus Electrici | Impedentia Sequenti Positiva Negativa Nihil

Antequam proprium systema protectionis electricae applicetur, oportet plenam scientiam habere de conditionibus systematis potentiae electricae in casu defectus. Scientia de defectu electrico necessaria est ad diversa relaya protectiva in diversis locis systematis potentiae electricae collocanda.

Oportet informationem de valoribus maximis et minimis currentium defectus, tensionibus sub his defectibus in magnitudine et relatione phase ad currentes in diversis partibus systematis potentiae, colligere pro propria applicatione systematis relayarum protectionis in illis diversis partibus systematis potentiae electricae. Colligere informationem ex diversis parametris systematis generaliter dicitur calculus defectus electrici.

Calculus defectus latiore modo significat calculum currentis in quocumque systemate potentiae electricae. Sunt principia tres ad calculandum defectus in systemate.

1. Electio rotationum impedimentorum.

2. Reductio complicati systematis rete potentiae electricae ad unum impedimentum equivalentem.

3. Calculationes currentium et tensionum defectus electrici per theoria componentium symmetricarum.

Notatio Impedimenti Systematis Potentiae Electricae

Si spectemus quodcumque systema potentiae electricae, inveniemus, sunt hae varias tensiones. Exempli gratia, supponamus typicum systema ubi potentia electrica generatur ad 6.6 kV tunc illa 132 kV transmittitur ad substationem terminalem ubi dimittitur ad 33 kV et 11 kV niveles et hic 11 kV level potest ulterius dimitti ad 0.4 kv.

Hinc ex hoc exemplo clare fit quod idem systema rete potest habere diversas tensiones. Itaque calculus defectus in quacumque locatione dicti systematis multum difficilior et complicatior fit si conemur impedimenta diversarum partium systematis secundum suas tensiones calculare.

Haec difficultas evitari potest si impedimenta diversarum partium systematis ad unum valorem basim referamus. Haec technica dicitur notatio impedimenti systematis. Alio verbo, ante calculationem defectus electrici, parametri systematis, ad quantitates bases referri debent et ut systema uniforme impedimentorum vel ohmicis, vel percentualibus, vel unitatis valori representantur.

Potentia electrica et tensio generaliter accipiuntur ut quantitates bases. In systemate triphase, potentia triphase in MVA vel KVA accipitur ut potentia base et tensio linea ad lineam in KV accipitur ut tensio base. Base impedimentum systematis potest ex his potentiis base et tensionibus base, sicut sequitur, calculari,

Unitas est impedimentum valor cuiuslibet systematis nihil aliud quam ratio impedimenti actualis systematis ad valorem base impedimentum.

Impedimentum percentuale valor potest multiplicando 100 cum unitas valor.

Iterum nonnumquam opus est convertendi unitas valores ad novos valores bases pro simplicioribus differentibus calculationibus defectus electrici. In illo casu,

Electio notationis impedimenti dependet ab complexitate systematis. Generaliter tensio base tensionis systematis ita eligitur ut minima numeri translatum requirat.
Supponamus, unum systema multum numerum lineas 132 KV supra caput, paucum numerum lineas 33 KV et paucissimum numerum lineas 11 KV. Tensio base systematis eligi potest aut 132 KV aut 33 KV aut 11 KV, sed hic optimus tensio base 132 KV, quia minima numeri translatum requiritur durante calculatione defectus.

Reductio Rete

Post electam correctam notationem impedimenti, proximus gradus est reducere rete ad unum impedimentum. Pro hoc primum oportet impedimenta omnium generatorum, lineas, cables, transformatorum ad communem valorem basim convertere. Deinde diagramma schematicum systematis potentiae electricae praeparamus ostendens impedimenta ad eandem valorem basim omnium generatorum, lineas, cables et transformatorum.

Tunc rete reducitur ad commune impedimentum equivalentem uno per transformationes stellata/delta. Diagrammata separatim impedimentorum debent praeparari pro positivis, negativis et nullis sequentibus retibus.

Defectus triphasici sunt unici quia sunt aequilibra, i.e. symmetrice in triphasico, et possunt calculari ex diagrammate impedimenti uniphasici positivi. Ergo currentis defectus triphasici obtinetur per,

Ubi, I f est totalis currentis defectus triphasici, v est tensio fase ad neutrum, z 1 est totale impedimentum sequentis positivi systematis; assumendo quod in calculatione, impedimenta repraesentantur in ohmis in tensio base.

Analyse Componentum Symmetricarum

Supra calculus defectus fit ex assumptione systematis triphasici aequilibri. Calculus fit pro una phase tantum quia conditio currentis et tensionis eadem est in omnibus tribus phasis.

Cum defectus actu eveniunt in systemate potentiae electricae, sicut defectus fase ad terram, fase ad fase, et duplex fase ad terram, systema imbalancium fit, i.e. conditiones tensionum et currentium in omnibus phasis iam non symmetrice sunt. Tales defectus solvuntur per analysem componentum symmetricarum.

Generaliter diagramma vectoriale triphasici potest substitui per tres series vectores aequilibrorum. Unus habet oppositam vel negativam rotationem phase, secundus habet positivam rotationem phase, et ultimus est co-phasalis. Id est haec series vectores describuntur ut negativa, positiva et nulla sequentia, respectiviter.

Equatio inter quantities phase et sequentes est,

Ergo,

Ubi omnes quantitates referuntur ad phase reference r.
Sic set equatio scribi potest pro currentibus sequentibus. Ex, tensio et equationibus currentium, facile determinari potest impedimenta sequentia systematis.

Developmen analyseos componentum symmetricarum dependet ex facto quod in systemate aequilibri impedimentorum, currentes sequentes possunt solum dare decrescentias tensionis eiusdem sequentia. Quod semel retia sequentia sint disponibilia, haec possumus converti in unum impedimentum equivalentem.

Sint Z1, Z2 et Z0 impedimenta systematis ad fluxum currentis sequentis positivi, negativi et nuli respectiviter.
Pro defectu terrae

Defectus fase ad fase


Duplex defectus fase ad terram

Defectus triphasici

Si currentis defectus in quopiam ramo retii requiretur, idem post combinationem componentium sequentium fluens in eo ramo calculari potest. Hoc involvit distributionem componentium sequentium currentium sicut determinatum est solvendo supra equations, in suis respectivis retiis secundum sua impedimenta relativa. Tensiones in quopiam puncto retii quoque determinari possunt semel componentes sequentes currentes et impedimenta sequentia cuiusque rami cogniti sunt.

Donatio