Параметры обратной и нулевой последовательности различных элементов ЭЭС, составление схем прямой, обратной и нулевой последовательностей

Схема прямой последовательности является обычной схемой, которую составляют для расчета любого сим­метричного трехфазного режима или процесса. В зави­симости от применяемого метода расчета и момента времени в нее вводят генераторы и нагрузки соответст­вующими реактивностями и э. д. с. Все остальные эле­менты вводят в схему неизменными сопротивлениями.

Поскольку пути циркуляции токов обратной после­довательности теже, что и токов прямой последователь­ности, схема обратной последовательности по структуре аналогична схеме прямой последовательности. Различие между ними состоит прежде всего в том, что в схеме обратной последовательности э. д. с. всех генерирующих ветвей условно принимают равными нулю кроме того, считают, что реактивности обратной последо­вательности синхронных машин и нагрузок практически процесса.

Началом схемы прямой или обратной последовательности считают точку, в которой объединены свободные концы всех генерирующих и на­грузочных ветвей; это точка нулевого потенциала схемы соответствующей последовательности.

Концом схемы прямой или обратной последовательности считают точку, где возникла рассматриваемая несимметрия. При продольной несим­метрии каждая из схем имеет два конца ими являются две точки, между которыми расположена данная про­дольная несимметрия. К концу или между концами схем отдельных последовательностей приложены напряжения соответствующих последовательностей, возникающие в месте несимметрии.

Схема нулевой последовательности

Токи нулевой последовательности по существу явля­ются однофазным током, разветвленным между тремя фазами и возвращающимся через землю и параллель­ные ей цепи. В силу этого путь циркуляции токов ну­левой последовательности резко отличен от пути, по которому проходят токи прямой или обратной последо­вательности.

Схема нулевой последовательности в значительной мере определяется соединением обмоток участвующих трансформаторов и автотрансформаторов.

Составление схемы нулевой последовательности сле­дует начинать, как правило, от точки, где возникла не- симметрия, считая, что в этой точке все фазы замкнуты между собой накоротко и к ней приложено напряжение нулевой последовательности. В зависимостиот вида не­симметрии это напряжение прикладывается или относи­тельно земли (поперечная несимметрия, рис. 13-1,а) или последовательно, в рассечку фазных проводов (продоль­ная несимметрия, рис. 13-1,6).

Рис. 13-1. Напряжение нулевой по­следовательности. а — при поперечной несимметрии; б — при продольной несимметрии.

Исходя из соответствующего данной несимметрии включения напряжения нулевой последовательности, да­лее следует выявить в пределах каждой электрически связанной цепи возможные пути протекания токов ну­левой последовательности.

Когда напряжение нулевой последовательности при­ложено относительно земли, то при отсутствии емкост­ной проводимости для циркуляции токов нулевой после­довательности необходима по меньшей мере одна за­земленная нейтраль в той же электрически связанной цепи, где приложено это напряжение. При нескольких заземленных нейтралях в этой цепи образуется соот­ветственно несколько параллельных контуров для токов нулевой последовательности.

При продольной несимметрии, т. е. когда напряже­ние нулевой последовательности введено последователь­но в фазные провода, циркуляция токов нулевой после­довательности возможна даже при отсутствии заземлен­ных нейтралей, если при этом имеется замкнутый контур через обходные пути той же электрически связанной цепи. При отсутствии таких путей протекание токов нулевой последовательности в рассматриваемых усло­виях возможно только в том случае, если в той же элек­трически связанной цепи имеются заземленные нейтрали с обеих сторон от места, где приложено напряжение нулевой последовательности.

Ряс. 13-2. Пример схемы нулевой последовательности. а - исходная схема; б — схема замещения нулевой последовательности при поперечной несимметрии.

Сопротивление, через которое заземлена нейтраль трансформатора, генератора, двигателя, нагрузки, долж­но быть введено в схему нулевой последовательности утроенной величиной. Это обусловлено тем, что схему нулевой последовательности составляют для одной фазы, а через указанное сопротивление протекает сумма то­ков нулевой последовательности всех трех фаз

На рис. 13-2 показан пример составления схемы ну­левой последовательности для случая, когда напряже­ние нулевой последовательности возникает между проводами и землей (поперечная несимметрия). Стрелками указаны пути циркуляции токов нулевой последователь­ности при рассматриваемых условиях. Обмотки транс­форматоров, автотрансформатора и прочие элементы схемы рис. 13-2,а обозначены порядковыми номерами, которые сохранены в обозначениях элементов схемы ну­левой последовательности.

Поскольку в цепи среднего напряжения автотранс­форматора имеется путь для токов нулевой последова­тельности, автотрансформатор, входит своей полной схе­мой замещения. Циркуляция тока нулевой последова­тельности в обмотке 12 трансформатора Т-2 обеспечена через заземленную нейтраль нагрузки. Этот трансфор­матор предполагается трехстержневым, поэтому учтена его реактивность намагничивания нулевой последова­тельности. Для другого трансформатора и автотранс­форматора указания об их конструкции практически не нужны, так как они имеют обмотки, соединенные тре­угольником.

Если предположить, что в той же точке напряжение нулевой последовательности приложено в рассечку про­водов, то легко убедиться, что в этом случае схема нуле­вой последовательности останется той же, но ее резуль­тирующее сопротивление будет совсем иным.

Началом схемы нулевой последователь­ности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а ее концом — точку, где воз­никла несимметрия. При продольной несимметрии схема нулевой последовательности имеет два конца (границы места несимметрии); при этом следует отметить, что когда нейтраль системы не заземлена, начало схемы уже теряет смысл, так как в общем случае точка нуле­вого потенциала может перемещаться в зависимости от характера продольной несимметрии, места ее возникно­вения и других факторов.

Дата добавления: 2014-01-20