Pagsusuri ng Electrical Fault | Positibong Negatibong at Zero Sequence Impedance

Bago maipapatupad ang wastong sistema ng pangangalaga sa kuryente, kinakailangan na mayroong malalim na kaalaman tungkol sa kondisyon ng sistema ng enerhiyang elektriko sa panahon ng mga pagkakamali. Ang kaalaman tungkol sa elektrikal na pagkakamali ay kinakailangan upang mapagkaloob ng tamang iba't ibang uri ng mga relay ng pangangalaga sa iba't ibang lugar ng sistema ng enerhiyang elektriko.

Ang impormasyon tungkol sa mga halaga ng pinakamataas at pinakamababang pagkakamali ng kuryente, voltages sa ilalim ng mga pagkakamali sa sukat at relasyon ng yugto sa iba't ibang bahagi ng sistema ng enerhiya, ay dapat ikolekta para sa wastong aplikasyon ng relay ng pangangalaga sa iba't ibang bahagi ng sistema ng enerhiyang elektriko. Ang pagkolekta ng impormasyon mula sa iba't ibang parametro ng sistema ay karaniwang tinatawag na kompyutasyon ng elektrikal na pagkakamali.

Ang kompyutasyon ng pagkakamali sa malawak na kahulugan ay nangangahulugan ng pagkalkula ng pagkakamali ng kuryente sa anumang sistema ng enerhiyang elektriko. May tatlong pangunahing hakbang para sa pagkalkula ng mga pagkakamali sa isang sistema.

1. Paggamit ng pag-rotate ng impeksiyansi.

2. Pagbabawas ng masalimuot na sistema ng enerhiyang elektriko sa iisang katumbas na impeksiyansi.

3. Kompyutasyon ng mga kuryente at voltages ng pagkakamali gamit ang teorya ng simetriko na komponente.

Notasyon ng Impeksiyansi ng Sistema ng Enerhiyang Elektriko

Kung titingnan natin anumang sistema ng enerhiyang elektriko, makikita natin na may ilang antas ng voltihe. Halimbawa, suposin natin ang isang tipikal na sistema ng enerhiya kung saan ang enerhiyang elektriko ay ginagawa sa 6.6 kV, pagkatapos ay inililipat ito sa 132 kV patungo sa terminal substation kung saan ito ay binababa sa 33 kV at 11 kV at ang 11 kV level ay maaaring mas lalo pa ibaba sa 0.4 kV.

Dahil dito, malinaw na ang parehong network ng sistema ng enerhiya ay maaaring magkaroon ng iba't ibang antas ng voltihe. Kaya ang pagkalkula ng pagkakamali sa anumang lugar ng nasabing sistema ay maging mahirap at masalimuot kapag sinusubukan na kalkulahin ang impeksiyansi ng iba't ibang bahagi ng sistema batay sa kanilang antas ng voltihe.

Maaaring maiwasan ang kahirapan na ito kung kalkulahin natin ang impeksiyansi ng iba't ibang bahagi ng sistema sa pamamagitan ng isang base value. Ang teknikong ito ay tinatawag na notasyon ng impeksiyansi ng sistema ng enerhiya. Sa ibang salita, bago ang kompyutasyon ng elektrikal na pagkakamali, ang mga parameter ng sistema, ay dapat irefer sa base quantities at ipinakikilala bilang uniform na sistema ng impeksiyansi sa ohmic, porsyento, o per unit values.

Ang enerhiyang elektriko at volts ay karaniwang kinukuha bilang base quantities. Sa tig Tatlong Phase na sistema, tig Tatlong Phase na power sa MVA o KVA ay kinukuha bilang base power at line to line voltage sa KV ay kinukuha bilang base volts. Ang base impeksiyansi ng sistema ay maaaring ikalkula mula sa mga ito, gaya ng sumusunod,

Per unit ay isang halaga ng impeksiyansi ng anumang sistema ay wala kundi ang ratio ng aktwal na impeksiyansi ng sistema sa base value ng impeksiyansi.

Percentage impedance value can be calculated by multiplying 100 with per unit value.

Again it is sometimes required to convert per unit values referred to new base values for simplifying different electrical fault calculations. In that case,

The choice of impedance notation depends upon the complicity of the system. Generally base voltage of a system is so chosen that it requires minimum number of transfers.
Suppose, one system as a large number of 132 KV over head lines, few numbers of 33 KV lines and very few number of 11 KV lines. The base voltage of the system can be chosen either as 132 KV or 33 KV or 11 KV, but here the best base voltages 132 KV, because it requires minimum number of transfer during fault calculation.

Pagbabawas ng Network

Matapos pumili ng tamang notasyon ng impeksiyansi, ang susunod na hakbang ay ang pagbabawas ng network sa iisang impeksiyansi. Para dito, unang kailangang i-convert ang impeksiyansi ng lahat ng generator, lines, cables, transformer sa iisang base value. Pagkatapos, ihanda natin ang schematic diagram ng sistema ng enerhiyang elektriko na nagpapakita ng impeksiyansi na nirefer sa parehong base value ng lahat ng mga generator, lines, cables at transformers.

Ang network ay saka ibinabawas sa iisang katumbas na single impeksiyansi gamit ang star/delta transformations. Dapat gumawa ng hiwalay na mga diagram ng impeksiyansi para sa positive, negative at zero sequence networks.

Ang tatlong phase faults ay unique dahil sila ay balanced i.e. symmetrical sa tatlong phase, at maaaring ikalkula mula sa single phase positive sequence impedance diagram. Kaya ang tatlong phase fault current ay nakukuha sa pamamagitan ng,

Kung saan, I f ang kabuuang tatlong phase fault current, v ang phase to neutral voltage z 1 ang kabuuang positive sequence impedance ng sistema; assuming na sa pagkalkula, ang mga impeksiyansi ay inirepresent sa ohms sa isang base ng voltihe.

Analisis ng Simetriko na Komponente

Ang nabanggit na kompyutasyon ng pagkakamali ay ginawa sa assumption ng balanse na sistema ng tatlong phase. Ang kompyutasyon ay ginawa para sa isang phase lamang dahil ang kondisyon ng kuryente at volts ay pareho sa lahat ng tatlong phase.

Kapag ang aktwal na mga pagkakamali ay nangyari sa sistema ng enerhiyang elektriko, tulad ng phase to earth fault, phase to phase fault at double phase to earth fault, ang sistema ay naging hindi balanse, ang kondisyon ng volts at kuryente sa lahat ng phase ay hindi na simetriko. Ang mga pagkakamali na ito ay inaasahan na matatapos sa pamamagitan ng analisis ng simetriko na komponente.

Karaniwang ang tig Tatlong Phase na vector diagram maaaring palitan ng tatlong set ng balanced vectors. Isa ay may opposite o negative phase rotation, ang ikalawa ay may positive phase rotation at ang huling isa ay co-phasal. Ibig sabihin, ang mga vector sets ay inilarawan bilang negative, positive at zero sequence, respectively.

Ang equation sa pagitan ng phase at sequence quantities ay,

Kaya,

Kung saan lahat ng quantities ay nirefer sa reference phase r.
Gayunpaman, maaaring isulat ang isang set ng equations para sa sequence currents din. Mula sa volts at current equations, maaaring madaling matukoy ang sequence impedance ng sistema.

Ang pag-unlad ng analisis ng simetriko na komponente ay depende sa faktong sa balanse na sistema ng impedance, ang sequence currents ay maaaring magresulta lamang ng volts drops ng parehong sequence. Kapag ang sequence networks ay available, maaari itong i-convert sa iisang katumbas na impeksiyansi.

Hayaan nating isipin Z1, Z2 at Z0 ang mga impeksiyansi ng sistema sa flow ng positive, negative at zero sequence current respectively.
Para sa earth fault

Phase to phase faults


Double phase to earth faults

Three phase faults