במערכות כוח מודרניות, האמינות של רשתות חשמל תלויות במידה רבה ביכולת לזהות במהירות, לסווג ולבודד תקלות.מהנדסי הגנת מסתמכים על כלי מתמטי חזק בשם רכיבי סימטריים לתכנון תוכניות הגנה חזקות ששומרות על יציבות, למזער את הזמן, ולשמור על ציוד יקר.על ידי הסרת חומרים לא מאוזנים שלושה-phase וזרםים לתוך שלוש מערכות מאוזנות, רכיבים סימטריים שהופכים לאנליזה מורכבת של תהליכים, אשר מפעילים, ומניעים, כדי לשפר את היתרונות של מערכתיים, אשר נועדו, ומניעה, כדי לשפר את המשתנים, כדי לשפר את המשתנים, כדי למנוע את המגבלות מציאותיים, ומניעה, כדי לספק את המשתנים, כדי לשפר את המשתנים, כדי לשפר את המשתנים, כדי לשפר את המשתנים, לספק תכונות הגנה מציאותיים של פונקציות של פונקציות של יעילות, ואפקטים של מערכתיים, ותפקודים, מציאותיות, ותפקודים של מערכתיים, ופעולות של מערכתיים, סימטריים, ותפקודים, מציאותיות, סימטריים, סימטריים, כדי לספק תכונות ניהוליים, ופעולות של פונקציות של מערכתיים, סימטריים, סימטריים, כדי לספק תכונות ניהוליים, כדי לספק יעילות, סימטריות, כדי

הבנה של Components

מרכיבים סיממטריים הוצגו על ידי צ'ארלס מחוקק פורטסקו בשנת 1918 כאמצעי לנתח מערכות פוליפאוזה לא מאוזנות.הרעיון המרכזי הוא שכל קבוצה של phase 3-phase ניתן לייצג כסכום של שלושה קבוצות מאוזנות: מערכת החיובית-השוויון, מערכת השקיפות השלילית, ומערכת אפס-המצב זה מאפשר למהנדסים לפתח תנאים לא מאוזנים כגון קודמים, כגון רצף של מערכות סודיות, או מאוזנות, כגון סודיות, כגון סודיות, או סודיות, כגון למערכות של סודיות, או סודיות, כגון סודיות, או סודיות, או למערכות של למערכות סודיות, כגון למערכות של סודיות, כגון סודיות, או סודיות, או סודיות, או למערכות של למערכות סודיות, או למערכות של למערכות של למערכות סודיות, סודיות, או למערכות של למערכות של סודיות, כגון למערכות סודיות, כגון סודיות, או סודיות, כגון סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, כמו סודיות, למערכות של סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, סודיות, ומערכת סודיות,

בתכנון הגנה, רכיבים סימטריים הם בלתי נסבלים כי הם משמרים את הפשטות של ניתוח חד-פעמי תוך לכידת ההתנהגות של המערכת תלת-זמנית כולה, במקום להתמודד עם תשעה משתנים (שלושה מתחים ושלוש זרמים לשלב), מהנדס יכול לעבוד עם שלוש כמויות רצף, כל אחד עם רשת הפחתת החסימה שלו עצמו הוא הבסיס של הגנה מודרנית רבים, תקלות מיקום, ואלגוריתמים, תיאום, מחקרים.

(ברקע היסטורי ותיאורטי עמוק יותר, ראה את המאמר המקורי פורטסקו ולאחר מכן IEEE הדרכות על רכיבים סימטריים (למשל, FLT:0IEEE Guide for Symmetrical ComponentsFLT:1) מהנדסים חדשים לנושא לעתים קרובות מתחילים עם ספרי לימוד כגון FLT:2Power System Protection and Switchgearph3 על ידי R.

הקרן המתמטית של Sequence Networks

(ב) [17] , ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇

(ב) [[1924]]]]]]]] [[1924]]]]]] [[1924]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]] [[1924]]]]]]]]]]]]]]]]

באופן דומה, זרמים משתנים משלב לרצף.רשתות הרצף של כל רכיב נבנות לאחר מכן באמצעות אימפולסי הphase של המערכת, שינוי עבור פרמטרים תלויי רצף כגון הפיכה הדדית, נתיבי החזרה הקרקע, וחיבורי טרנספורמט. לדוגמה, אימפולס אפס-השוויון הוא לעתים קרובות שלוש עד עשר פעמים גדול יותר מאשר חוסר יכולת חיובי במעל לקווים בשל נתיב החזרה הקרקעית.

היופי של מסגרת הרכיב הסימטרי נמצא בפירוק ניתוח תקלות לשלושה מעגלים עצמאיים של כל רשת רצף ניתן לפתור בנפרד, ואז התוצאות משתנות חזרה לכמויות שלב כדי לקבוע את זרמי הפגמים בפועל ואת המתחים. גישה זו משמשת באופן נרחב בכלי תוכנה כמו FLT:0ETAPir1 ו-FLT:2B's Protections תיאום: 3FLT 3: 3FLT 1 ו-FLT:2B's.

חיובי, שלילי ו- Zero-Sequence Components: הגדרות וחשיבות

חיובי - squence Components

מערכת השקיפות החיובית מורכבת משלושה phasors בעלי גודל שווה, שינוי שלב 120 מעלות אחד מהשני, ואותו סיבוב שלב כמו המערכת המקורית (A-B-C) בעומס מאוזן או במהלך פעולה רגילה, רק רכיבים חיוביים-השוויון קיימים.חיוב חיובי-הטווח הנוכחי מייצר מומנט חיובי במכונות רוטט ואחראי לאספקת כוח אמיתי.

שקיפות שלילית

השקיפות השלילית קבעה גם גודל שווה ו-120 מעלות ספאק, אבל סיבוב שלב שלו הוא הפוך (A-C-B) זרמי שקיפות שליליים מתעוררים במהלך תקלות שלב-ל-השלב, טעינה לא מאוזנת, או מתח ללא איזון. במכונות רוטט, זרמי-השוויון שלילי גורמים למתחים ריקים ולחצים מכניים רבים משתמשים בחומרה שלילית (כלומר, בשלב זה אינו מאוזן) של תפקוד נכון לעכשיו, הוא 46.

אפס-השוויון

מערכת אפס-השוויון מכילה שלושה phasors כי הם זהים בגודל ובשלב - הם בphase אחד עם השני. Zero-sequence זרמים רק כאשר נתיב קרקע קיים, או דרך אימפולס קרקעי נייטרלי או פגם. הנוכחים אלה הם קריטיים לאיתור תקלות קרקעיות.

הממשק של רכיבים אלה במהלך סוגים שונים של תקלות מתועד היטב.עבור פגם קו-קרקע, כל שלוש רשתות רצף מחוברות בסדרה.עבור פגם קו-ליין, רק רצף חיובי ושלילי, עם אפס-השוויון החסר.עבור שלוש תקלות מאוזנות, רק חיובי-השוויון מופיע.

היתרונות של Components סיממטריים ב- Protection Scheme Design

ניתוח ריאות ומודל

לפני רכיבים סימטריים, ניתוח תקלות לא מאוזנות הנדרשת לפתרון משוואות במקביל עם תשעה לא ידועים.עם רשתות רצף, כל סוג של פגם מופחת סדרה פשוטה או שילוב מקביל של שלוש רשתות עצמאיות. פשטות זו מאפשרת למהנדסים לחשב באופן ידני זרמי אשמה עבור הגדרות ממסר מבלי להסתמך רק על תוכנה.

שיפור האפליה

הודעות הגנה יכולות לסווג תקלות על ידי מדידה של יחס של זרמי שלילי ואפס-שונים להסכמה חיובית נוכחית.לדוגמה, פגם קו-קרקע אחד מייצר הן שליליות והן אפס-שונים, בעוד שהאשמה קו-שורה-לשורה מייצרת רק שקיפות שלילית.על ידי ניצול הדפוסים האלה, ממסרים יכולים ליזום פעולות הגנה שונות: מסלול שלם לשלב של תקלות, אך ורק על בסיס סודיות אחת.

חידוש Relayתיאום

מחקרים התיאום עבור ממסרים עדכניים לעתים קרובות מסתמכים על נתוני רשת רצף כדי לקבוע עקומות זמן עבור רכיבי שלב וקרקע. רכיבי Symmetrical לאפשר מהנדסי הגנה לקבוע שיחי זמן וזרמים של איסוף אשר מתואמות לא רק עבור זרם הפגמים המקסימלי (שלוש-phase) אלא גם עבור הפגמים ההפיכה הנמוכים ביותר (פגמים בשטח) זה מבטיח את הממסר הקרוב ביותר לנקות את הפגמים לפני הזרם, למעט המרחקים הרבים, אפילו עם תקלות אזוריות, או רצף של רצף של תופעות לוואי מתקדמות, אפילו.

מערכת יציבות וביטחון

במהלך תנאים לא מאוזנים כגון תקלות מתפתחות או טריפ חד-פול, רכיבים סימטריים עוזרים לשמור על יציבות חולפת.לדוגמה, תוכניות אוטומטיות של רצף להשתמש רכיבי רצף כדי לקבוע אם האשמה היא זמנית או קבועה.אם זרמי שלילי ואפס-היתר הקבע נמשכים לאחר פתיחת השבירה, השבר הוא קבוע, ואת חסימת המסה מחדש על המערכת, בנוסף לכך הם עשויים להיות מפספסים בשלב אבטחה שלילי, כי הם עלולים, כי הם עלולים לחסרים, כי הם עלולים, כי הם עלולים לחסרים, כי הם עלולים מפספסים, כי הם עלולים, כי הם עלולים מפספסים, כי הם עלולים מפספסים מפספסים, כי הם עלולים מפספסים, כי הם עלולים, כי הם עלולים מפספסים, כי הם עלולים, כי הם עלולים, כי הם עלולים, כי הם עלולים לחסריכים מחדש, כי הם עלולים לחסרים, כי הם עלולים, כי הם עלולים, כי הם עלולים להיות קבועים, כמו פתח אבטחה, כמו גם הם עלולים, כי הם עלולים, כמו פתחיכים, כי הם עלולים להיות קבועים, כי הם עלולים, כמו פתחי ראייה,

ניכוי נזקי ציוד

גילוי מהיר ומדויק באמצעות רכיבים סימטריים מגביל את משך הזרמים הנוכחיים הגבוהים באמצעות ההופכים, הגנרטורים והקווים. עבור גנרטורים גדולים, זרמי שקיפות שליליים יכולים לחמם יותר את המסתובבים בתוך שניות. תוכניות הגנה המזהות זרמי שקיפות שלילית מעל אזעקה או טיול תרמי, שמירה על הגנרטור מכישלון.

למד עוד על תקני הגנת הגנרטור ב-FLT:0) סקירת הגנת הגנרטור שלNREL 1

יישומים אמיתיים ומקריות

המונחים: Line Protection

ממסרים דיגיטליים מודרניים משתמשים ברכיבי רצף כדי ליישם אזורי הגנה מרחוק (Mho, quadrilateral, וכו ') על ידי ניתוח הן חיובי-אפס-שכיון, הממסר יכול לזהות במדויק פגמים אפילו בתנאים גבוהים של קרקעיות.בשורה של קווים, רכיבים סימטריים מסייעים להבחין בין תקלות ומערכת נדנדה, למנוע הדבקה כוזבת, לדוגמה, 230V שימושים בעמדה שלילית על בסיס מאתיים-ידי גורמים סימטריים, עם התנגדות מערבית ל- 200 נקודות-כך, אשר היו בשימוש בהתנגדות גבוהה על- 200 נקודות- סימטרית, אשר היו בשימוש ב- 200 נקודות- סימטרית, כדי לזהות התנגדות סימטרית, כלומר, לעומת סימטרית, לעומת סימטרית, כלומר, כלומר, כלומר, לעומת סימטרית, לעומת סימטרית, לעומת סימטרית, לעומת סימטרית, כלומר, עם סימטרית, לעומת ניגודיות, עם סימטרית, עם סימטרית, עם סימטרית, עם סימטרית, 000 סימטרית, עם סימטרית, לעומת סימטרית, לעומת סימטרית, כלומר, לעומת סימטרית, 000 סימטרית, אשר היו בשימוש בכיוון שלילי, כלומר, כלומר, 000

רשת ניהול

במערכות הפצה, אפס-שקט מעל לממסרים עכשוויים (5) הם עמוד השדרה של הגנה מפני הקרקע. Utilities כמו דיוק אנרגיה ודרום קליפורניה אדיסון להסתמך על ניתוח רכיב סימטרי כדי להגדיר את הממסרים האלה כך שהם לתאם עם פתיפות במורד הזרם ופורצת תת-התמסטריט הזרם.היכולת לחשב אפס-המצב הנוכחי כשלב של מהנדסים עכשווי מאפשר להגדיר ערכים רגישים ללא מברשת או מעבורת מנועים במהלך הסגירה.

הגנה גנרטור

[הגנרטורים הסינכרון גדולים דורשים הגנה מתוחכמת מפני טעינה לא מאוזנת, תנאי Open-phase, ופגמים חיצוניים. הודעות שליליות-השוויון (ANSI 46) מודבקות בשימוש בתנאי השליליים המתמשכים של הגנרטור, הניתנותנות על ידי ה-K102:02FLT:1 (לעתים קרובות כפי ש- ILTF:2F:2F3, כלומר, כלומר, הוא בעל השפעה שלילית, הוא בעל השפעה, הוא בעל השפעה על ידי ה-C2F2F2F2F2F2R).

לצורך מחקר מפורט, ראה את המאמר הטכני של FLT:0ABB על הגנה שלילית על שוויון שלילי 1.

תיאום צמחים תעשייתי

במתקנים תעשייתיים, רכיבים סימטריים מפשטים את התיאום להגנה על מספר מנועים, מהפך וכבלים.חשבו צמח פטרוכימי עם מנוע גדול אינדוקציה מתחיל.ההתחלה במברשת מכילה מרכיבים משמעותיים של חוסר איזון עקב היצע או רוח של כפייות רוחיות. A ממסר שנקבע עם לוגיקה מבוססת רצף יכול להבחין בין התחלה לבין התקף שלב-שלבי על ידי הפחתת גודל זה (התחלה שלילית) לעומת תחילתו הנוכחית (ירידה).

אתגרים ומגבלות של הגישה הסימטרית

למרות היתרונות הרבים שלה, ניתוח רכיב סימטרי יש מגבלות.השיטה מניחה מערכות לינאריות, זמן-שנויות עם מכשולים קבועים. במערכות כוח אמיתיות, שינוי משנה, מתפתל נוכחי (CT) והתנגדות קשת מציגה אי-לינאריות כי מעוותים רכיבים רצף. Relays חייב לשלב אלגוריתמים כדי לסנן נזקים ו transient DC מפוספסים.

אתגר נוסף הוא שילוב של משאבי אנרגיה מבוזרים (DERs) כגון מופנים סולאריים טורבינות רוח, אשר מזרקת זרמים לא מאוזנים באופן שונה מאשר מכונות רוטטציה.משאבים המבוססים על חומרים לא יכולים לספק תקלות משמעותיות נוכחית בכל הרצף, מה שהופך הגדרות מסורתיות של רצף פחות יעילות מהנדסי הגנה לפתח IEEEFLT:0adaptive Protection ProgramsLTFreas 1:1 כי משלבים בין רכיבי למידה סימטריים אלה או סטנדרטיים כדי לשמור על ידי פונקציות סטנדרטיים כדי לפתח הגנה סטנדרטיים.

לבסוף, ניתוח רכיב סימטרי הוא עצמאי בתדרים נמוכים. במהלך התחדשות תת-סנכרונית (SSR) או תנודות חולפות, הרצף 60 הרץ הקבוע אינו יכול ללכוד את הדינמיקה במדויק.מכשירים מיוחדים משתמשים בשיטות זמן-דומיין כדי להשלים הודעות מבוססות רצף.עם זאת, עבור רוב המכריע של תקלות מערכת חשמל, רכיבים סימטריים נשארים הכלי המעשי והנפוץ ביותר.

מסקנה

מרכיבים סיממטריים הם אבן הפינה של הנדסה להגנה מודרנית.על ידי הפיכת תופעות מורכבות ללא איזון שלוש נקודות בשלוש רשתות רצף עצמאיות מאוזנות, שיטה זו מפשטת ניתוח תקלות, מאפשר אפליה מדויקת מסוג תקלות, תומך תיאום מסר חזק, ומשפרת את יציבות המערכת הכוללת.ממרחקי קו השידור ועד הגנה שלילית, המסגרת מוטבעת כמעט בכל מכשיר הגנה דיגיטלית בשירות היום.