Розрахунок електричних несправностей | Позитивний негативний опір нульової послідовності

Перед застосуванням належної системи електрозахисту необхідно знати умови електроенергетичної системи під час несправностей. Знання електрична несправність необхідне для розгортання належним чином різних захисних реле в різних місцях електроживлення.
Інформація щодо значень максимуму імінімальні струми розриву, напруги в цих розломах по величині і фазі відносно струмів на різних ділянках енергосистеми повинні бути зібрані для належного застосування релейної системи захисту в цих різних частинах системи електропостачання. Збір інформації з різних параметрів системи загальновідомий як розрахунок електричних несправностей.

Розрахунок несправностей в значній мірі означає обчислення струму пошкодження в будь-якій системі електропостачання. Існують в основному три етапи для розрахунку несправностей в системі.

1. Вибір поворотів імпедансу.
2. Зменшення складної мережі електромереж до єдиного еквівалентного імпедансу.
3. Обчислення електричних несправностей і напруг з використанням теорії симетричних складових.

Імпедансна нотація системи електропостачання

Якщо ми подивимося на будь-яку електричну систему, мизнайдете, це кілька рівнів напруги. Наприклад, припустимо типову енергосистему, в якій електрична енергія генерується на рівні 6,6 кВ, тоді як потужність 132 кВ передається на кінцеву підстанцію, де вона рухається на рівні 33 кВ і 11 кВ, і цей рівень 11 кВ може далі знижуватися до 0,4 кВ .

Отже з цього прикладу зрозуміло, що таке жМережа енергосистем може мати різні рівні напруги. Тому розрахунок несправності в будь-якому місці зазначеної системи стає набагато складнішим і складнішим, намагаючись розрахувати опір різних частин системи відповідно до рівня напруги. Цю труднощі можна уникнути, якщо розрахувати імпеданс різної частини системи стосовно до єдиного базового значення. Цю методику називають імпеданс нотації енергосистеми. В інших палатах, раніше розрахунок електричних несправностейпараметрів системи базові величини і представлена ​​як єдина система імпедансу в омічному, процентному або на одиницю значень.

Електрична потужність і напруга зазвичай приймаютьсяв якості базових величин. У трифазній системі трифазна потужність в MVA або KVA береться за базову потужність, а напруга лінії в лінію в KV приймається за базову напругу. Базовий імпеданс системи може бути обчислений з цих базових потужностей і базової напруги, як зазначено нижче.

На одиницю значення імпедансу будь-якої системи є нічим іншим, як радіо фактичного імпедансу системи до базового значення імпедансу.

Відсоткове опір Значення можна обчислити, помноживши 100 с на одиницю значення.

Знову іноді потрібно конвертувати на одиницю Значення, що стосуються нових базових значень для спрощення різних розрахунки електричних несправностей. В такому разі,

Вибір імпеданс нотації залежить від складності системи. Взагалі основна напруга системи так обрана, що вимагає мінімальної кількості передач.
Припустимо, одна система як велика кількість 132 кВнад лініями голови, декілька ліній 33 KV і дуже мало число 11 KV ліній. Базову напругу системи можна вибирати як 132 кВ або 33 кВ або 11 кВ, але тут найкращі базові напруги 132 кВ, тому що вимагає мінімальної кількості передачі протягом розрахунок несправності.

Скорочення мережі

Після вибору правильного позначення імпедансу,Наступним кроком є ​​зменшення мережі до єдиного імпедансу. Для цього спочатку необхідно перетворити імпеданс всіх генераторів, ліній, кабелів, трансформатора на загальне базове значення. Далі готуємо принципову схему системи електроенергетики, яка показує імпеданс, що належить до тієї ж базової величини всіх тих генераторів, ліній, кабелів і трансформаторів.
Потім мережа зводиться до загального еквівалентного одиничного імпедансу за допомогою перетворень зірка / дельта. Для позитивних, негативних і нульових мереж слід підготувати окремі діаграми імпедансу.
Існують фазові несправності є унікальними, оскільки вони збалансовані, тобто є симетричними в трьох фазах, і можуть бути обчислені з діаграми імпедансу однофазної позитивної послідовності. Тому трифазні несправності струм виходить,

Де я _f є сумарним трифазним струмом розриву, v - напругою фази до нейтралі z ₁ - сумарний опір позитивної послідовності системи; припускаючи, що в розрахунку імпеданс представлений в Ом на базі напруги.

Аналіз симетричних компонентів

Наведений вище розрахунок несправностей проводиться на припущеннітрифазної збалансованої системи. Розрахунок проводиться тільки для однієї фази, оскільки струм і напруга є однаковими у всіх трьох фазах. Коли в електричній енергосистемі відбуваються фактичні несправності, такі як замикання фази на землю, фазовий розрив фази і подвійний замикання на землю, система стає незбалансованою, умови напруг і струмів у всіх фазах більше не симетричні. Такі помилки вирішуються симетричний компонентний аналіз. Взагалі може бути трифазна векторна діаграмазамінено на три набори збалансованих векторів. Одне має протилежне або негативне фазове обертання, друге має позитивне фазове обертання, а останнє є кофазальним. Це означає, що ці набори векторів описуються як негативні, позитивні і нульові послідовності відповідно.

Рівняння між величинами фази і послідовності,

Тому,

Де всі величини віднесені до еталонної фази r.
Аналогічним чином може бути записаний набір рівнянь для струмів послідовності. З рівнянь напруги і струму можна легко визначити імпеданс послідовності системи. Розвиток Росії симетричний компонентний аналіз залежить від того, що в збалансованій системі РосіїІмпеданс, струми послідовності можуть породжувати тільки падіння напруги тієї ж послідовності. Як тільки мережа послідовності є доступною, вони можуть бути перетворені в один еквівалентний імпеданс.
Розглянемо Z₁, Z₂ Z₀ є імпеданс системи потоку позитивного, негативного і нульового послідовності струму відповідно.
Для замикання на землю

Помилки фази до фази


Подвійні розриви до землі

Трифазні несправності

Якщо струм несправності в якій-небудь конкретній гілцімережа потрібна, те ж саме можна обчислити після об'єднання компонентів послідовності, що протікають в цій гілці. Це передбачає розподіл струмових компонентів послідовності, що визначаються шляхом вирішення зазначених вище рівнянь, у відповідній мережі відповідно до їх відносного опору. Напругами будь-якої точки мережі також можна визначити, як тільки відомі струми послідовності компонентів і імпеданс послідовності кожної гілки.

Позитивний послідовності

Запропонований системою імпеданс потоку позитивного струму послідовності називається імпеданс позитивної послідовності.

Імпеданс від'ємної послідовності

Називається імпеданс системи, що подається потоком негативного струму послідовності опір негативної послідовності.

Нульова послідовність

Імпеданс, пропонований системою потоку нульової послідовності струму, відомий як опір нульової послідовності.
У попередньому розрахунку помилки, Z₁, Z₂ Z₀ є позитивним, негативним і нульовим імпедансом послідовності відповідно. The Імпеданс послідовності залежить від типу розглянутих компонентів енергосистеми: -

1. У статичних і збалансованих компонентах енергосистеми, таких як трансформатор і лінії, Імпеданс послідовності пропоновані системою однакові для позитивних і негативних струмів послідовності. Іншими словами, імпеданс позитивної послідовності і опір негативної послідовності однакові для трансформаторів і ліній електропередач.
2. Але у випадку обертових машин імпеданс позитивної та негативної послідовностей різні.
3. Призначення опір нульової послідовності значення є більш складним. Це пояснюється тим, що три струму нульової послідовності в будь-якій точці системи електроенергії, перебуваючи у фазі, не дорівнюють нулю, а повинні повертатися через нейтраль і / або землю. У трифазних трансформаторах і машинних потоках за рахунок нульової послідовності компоненти не підсумовуються до нуля в ярмах або польовій системі. Імпеданс дуже широко залежить від фізичного розташування магнітних ланцюгів і намотування.
   1. Реактивність ліній електропередач дорівнює нулюструми послідовності можуть бути приблизно від 3 до 5 разів перевищує ток позитивної послідовності, легше значення для ліній без заземлення. Це пояснюється тим, що відстань між піти і повернення(тобто нейтраль і / або земля) набагато більше, ніж для позитивних і негативних струмів послідовності, які повертаються (врівноважують) в трьохфазних групах провідників.
   2. Реаксантну здатність нульової послідовності машини посилюється за рахунок реактивного витікання і намотування, а також невеликої складової внаслідок намотування балансу (залежить від обмотки тритика).
   3. Реаксантність нульової послідовності трансформаторів залежить як від намотувальних з'єднань, так і при побудові сердечника.