Modern güç sistemlerinde, elektrik ağlarının güvenilirliği hızla tespit etme, sınıflandırma ve izole hatalar için ağırlığa bağlıdır. Koruma mühendisleri, simetrik bileşenler denilen güçlü koruma şemalarına güvenir, stabiliteyi en aza indirmek, en az zaman ve pahalı ekipmanlarını korumak için. - üç fazlı gerilimler ve mevcutları üç dengeli setlere dönüştürmek, simetrik bileşenler karmaşık bir şekilde analiz eder, bu yeniden yazılabilir, sistematik bir süreç.Bu yeniden yazılabilir faydaları, gerçek dünya uygulamaları ve simetrik bileşenlerinin kısıtlamaları, koruma sistemi performansı artırmak için kapsamlı bir kaynak sağlar.

Symmetrical components

Symmetrical bileşenler, 1918 yılında Charles Legeyt Fortescue tarafından, dengesiz polifaksiyon sistemlerini analiz etmek için bir yöntem olarak tanıtıldı. Bu dekompozisyon, üç fazlı fasorunlar olarak temsil edilebilir: Olumlu sonuç seti, negatif-sequence setleri ve sıfır-sequence setleri gibi.Bu dekompozisyon, mühendislerden oluşan üç fazlı şartlara göre – yanlış yükler veya açık iletkenler gibi – aynı araçları kullanarak, aynı araçları kullanarak, dengelenen sistemler için de geliştirilir.

Koruma tasarımında, simetrik bileşenler paha biçilmezdir, çünkü her biri kendi bozulma ağı ile çalışır, birçok modern koruma sistemi için temeldir. dokuz değişkenle uğraşmak yerine (üç gerilim ve üç mevcut, her biri kendi bozulmamış ağ ile çalışabilir.

Daha derin bir tarihsel ve teorik arka plan için, orijinal Fortescue kağıdı ve sonraki IEEE öğreticileri simetrik bileşenler üzerinde (örneğin R. Ram ve D.N. Vishwakarma tarafından).

Sequence Networks'in Matematiksel Vakfı

[Sessiz bileşenler dönüşüm matrisine güvenir:0)A[Dönemli)[Dönemli)[Düzücüler, B, C) ile bir dizi faz gerilimi (A, B, C) ile ilgili olarak [Düzücüler: 1, 2) [Dönetici:2|Dönetici: 9,8|Dönemli) [Dönemli)[Düzücüler[Dönemli)[Dönemli)[Dönemliler[Dönemli)

[[değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir][değiştir | kaynağı değiştir]

Benzer şekilde, mevcutlar aşamadan sıraya dönüştürülür. Her bir bileşen için dizi ağ daha sonra sistemdeki per-faysızlığı kullanarak inşa edilir, karşılıklı darbe, zemin geri dönüş yolları ve dönüştürücü bağlantıları anlamak. Örneğin, sıfır-sequence engellenme genellikle zemin geri dönüş yolu nedeniyle üst hatlarda kesinlik süresi üç ila on kat daha büyük.

simetrik bileşen çerçevesi güzelliği, gerçek hataların ve gerilimlerin belirlenmesi için faz miktarlarına dönüştürülür.Bu yaklaşım, 3 bağımsız tek fazlı devrelere kadar kullanılmaktadır.). ve }ABB'nin koruma koordinasyon modülleri)

Olumlu-, negatif- ve Zero-Sequence Bileşenler: Tanımlar ve İşaretler

Olumlu-Sequence Bileşenler

Olumlu eşitsizlik seti, üç fasors'dan oluşmaktadır, aynı büyüklükteki bir aşama, diğerleriyle 120° faz değişimi ve aynı aşama rotasyonunu orijinal sistem (A-B-C) dengeli bir yük veya normal işlem sırasında, sadece olumlu sonuç bileşenleri mevcut.Pozisyon makinelerinde pozitif torklar arası geçiş yapar ve gerçek güç sağlamaktan sorumludur.

Olumsuz-Sequence Bileşenler

Olumsuz eşitsizlik kümesi aynı zamanda eşit büyüklükte ve 120° spacing vardır, ancak faz rotasyonu terstir (A-C-B) Olumsuz-sequence akımları, faz-tofaz hataları, ya da gerilim gecikmez.Mevcut makinelerde, negatif-sequence akımları ters yöndedir.

Zero-Sequence Bileşenler

Sıfır-sequence setleri, sadece yersiz veya bir hatayla aynı olan üç fasors içerir - bunlar sıfır-değerli gerilim ile sıfır-değer akımı sadece var olan bir yol, ya da bir hata ile.Bu akımlar yüksek çözünürlüklü hataları tespit etmek için çok önemlidir.

Bu bileşenleri farklı hata türleri sırasındaki Interplay iyi belgelenmiştir.Bir line-to-ground hatası için, tüm üç sıralı ağ serisine bağlanır.Normal sistem olayları için gezi yapmadan hemen belirli hataları tasarlamaya izin verir.

Symmetrical components in Protection Scheme Design

Basitleştirilmiş Yanlış Analizi ve Modelleme

simetrik bileşenlerden önce, dengesiz hataları analiz etmek, dokuz bilinmeyenle aynı anda denklemleri çözmeli. sıra ağlarla, her hata türü üç bağımsız ağların basit bir seri veya paralel kombinasyonuna indirgenebilir.Bu basitleştirme, mühendislere yalnızca yazılımlara güvenmeksizin röle ayarlarının yanlış kullanımını hesaplamalarını sağlar.

Geliştirilmiş Yanlış Tür Diskriminasyon

Koruma röleleri negatif ve sıfır-sonuçluların oranını ölçerek hataları sınıflandırmak, örneğin tek bir çizgi-vardaki hata, ancak bir sıfır-sequences mevcuttu.Bu seçici ayrımı, ekipman üzerinde stresi azaltır ve güvenilirliğini artırır.Bu kalıpları kullanarak, röleler farklı koruyucu eylemleri başlatabilir: bir basamak için bir yol boyunca bir yol boyunca tek bir aşamaya yol açabilir.

Geliştirilmiş Relay Koordinasyon

Overcurrent röleler için koordinasyon çalışmaları genellikle zaman-zamanlı eğrileri belirlemek için dizi verilere güveniyor. Symmetrical components koruma mühendislerinin zaman aramalarını ve yalnızca yüksek doğrulukla koordine edilen mevcut hataları tespit etmelerine izin veriyor (üç-faz) ancak aynı zamanda en düşük büyüklükteki hataların varlığına da dahildir.

Sistem İstikrar ve Güvenlik

Gelişen hataları veya tek kutup yolculuğu gibi dengesiz koşullar sırasında, simetrik bileşenler geçici istikrarı korumak için yardımcı olur. Örneğin, otomatik notlama şemaları, bir hatanın geçici veya kalıcı olup olmadığını belirlemek için sıra dışı koşullar kullanır.Eğer negatif- ve sıfır-eşitsiz açmadan sonra, hatanın kalıcı olduğunu ve bloklar tekrarlayıcı bir şekilde kesintiye uğratabilir.

Ekipman Hasarının Azaltılması

Hızlı ve doğru hata algılaması simetrik bileşenler, yüksek akım akışların dönüştürücüler, jeneratörler ve hatlar aracılığıyla sınırlanabilir. büyük jeneratörler için negatif-sequence akımları saniyeler boyunca aşırı ısıtıcılar için aşırı ısıtıcı akışlar sağlar. Koruma programları negatif-değerlik akımlarını kontrol eder, jeneratörü felaket başarısızlıktan tasarruf eder. IEEE Standard C37.102, 46 rsimetrik bir akış kullanarak 46 rüme (negative-sequence overcurrent) for jeneratör koruması için, simetrik bileşen analizinden elde edilen ayarlar için.

Jeneratör koruma standartları hakkında daha fazla bilgi edinin:0)NREL'in jeneratör koruması incelemesi[Dönemli: 1).

Gerçek Dünya Uygulamaları ve Vaka Çalışmaları

Transmission Line Protection

Modern dijital röleler mesafe koruma bölgeleri uygulamak için sıra bileşenleri kullanır (Mho, dörtlü, vs.). Hem olumlu hem de sıfır-sequence dürtüleri analiz ederek, ABD'de yanlış bir şekilde yer alan hataların yüksek direnç hatlarıyla tespit edilmesi için doğru bir şekilde bulunabilir. 200 ohms ve sistem arasında ayrımcılığa yardımcı olur, bu yanlış gezileri önlemek. Örneğin, batı Birleşik Devletleri'nde 230 kV hattı, yüksek dirençli bir elementi doğru bir şekilde bulabilir.

Dağıtım Ağı Hata Yönetimi

Dağıtım sistemleri, sıfır devre dışı röleler (51N) zemin hata korumasının arka kemiğidir. Duke Energy ve Güney Kaliforniya Edison gibi hassas toplayıcılar veya transformatör inrush sırasında ayarladıkları gibi simetrik analizlere güvenir.

Jeneratör Koruma

Büyük senkronizasyon jeneratörleri, sabit K) tarafından kanıtlanan sabitliğe karşı sofistike koruma gerektirir.[Dönemli 46) jeneratörün sürekli negatif eşitliğini kullanarak, sürekli K[DÜDÜye Olmayanlar:0)[Dönemli:0)[Dönemli) Bu yaklaşım, C102 ve D) Dünya çapındaki evrensel güçle ilgili olarak ifade edilir.

Detaylı bir vaka çalışması için, [[ABB teknik kağıdı negatif-sequence koruması üzerinde görmek ).

Endüstriyel Bitki Koordinasyon Koordinasyonu

Endüstriyel tesislerde, simetrik bileşenler birden fazla motor için koruma koordinasyonunu basitleştirir ve kablolar. büyük bir indüksiyon motoruyla başlayan bir petrokimyasal bitkiyi düşünün.Mevcut başlangıç, negatif-suçlu tedarik veya rüzgarlama nedeniyle önemli negatif bileşenler içerir.

Symmetrical Bileşen Yaklaşımının Zorlukları ve Sınırları

Birçok avantaja rağmen, simetrik bileşen analizi sınırlamaları vardır. Yöntem, sabit dürtülere sahip sabit sistemlere ek olarak, sıralama ağlarının doğruluğu, mevcut dönüştürücü (CT) saturasyon ve ark direnci, distort dizi bileşenleri ile değişebilir.

Başka bir meydan okuma, tüm dizilerde önemli bir hata sağlamayabilir, geleneksel sıra dışı koruma sistemleri geliştirmeleri gibi, aynı zamanda bilgisayar destekli kullanım yöntemlerine göre farklı olarak farklı olarak, örneğin IEEE 1547-2018 gibi standartlar, bu zorlukların üstesinden gelmek için gelişmektedir.

Son olarak, simetrik bileşen analizi doğal olarak frekans bağımlıdır. Subsynchronous resonance (SSR) veya geçici osilasyonlar sırasında, sabit 60 sıralı Hz dönüşümü dinamikleri doğru bir şekilde yakalamayabilir. Özel koruma cihazları zaman alan yöntemlerini kullanarak, büyük çoğunluğu güç sistemi hataları için, simetrik bileşenler en pratik ve yaygın olarak kullanılan araç olarak kalır.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Symmetrical bileşenler modern koruma mühendisliğinin temel taşlarıdır. Kompleks sınırsız üç fazlı fenomenleri bugün hizmette neredeyse her dijital koruma cihazına dönüştürerek, bu yöntem, güvenilir nesil ve akıllı-grid teknolojileri ile gelişmiştir, sağlam rsimetrik bileşenlerin temel ilkeleri, güvenilir, seçici ve güvenli koruma programları tasarımına rehberlik etmeye devam edecektir.