Напряжение прямой обратной и нулевой последовательности

В высоковольтных сетях из-за каких-либо повреждений может нарушаться нормальная работа электроустановок. Достаточно частое повреждение – замыкание на землю, при котором возникает угроза как человеческой жизни за счет растекания потенциала, так и оборудованию за счет нарушения симметрии в сети. Чтобы предотвратить возможные последствия от таких повреждений на подстанциях и в других устройствах применяют токовую защиту нулевой последовательности (ТЗНП).

Что такое нулевая последовательность?

Преимущественное большинство сетей получают питание по трехфазной системе. Которая характеризуется тем, что напряжение каждой фазы смещено на 120º.

Рис. 1. Форма напряжения в трехфазной сети

Как видите из рисунка 1 на диаграмме б) показана работа сбалансированной симметричной системы. При этом если выполнить геометрическое сложение представленных векторов, то в нулевой точке результат сложения будет равен нулю. Это означает, что в системах 110, 10 и 6 кВ, для которых характерно заземление нейтралей трансформаторов, при нормальных условиях работы, какой-либо ток в нейтрали будет отсутствовать.

Также следует отметить, что геометрически смена фаз может подразделяется на такие виды:

• прямой последовательности, при которой их чередование выглядит как A – B – C;
• обратной последовательности, при которой чередование будет C – B – A;
• и вариант нулевой последовательности, соответствующий отсутствию угла сдвига.

Для первых двух вариантов угол сдвига будет составлять 120º.

Рис. 2. Прямая, обратная и нулевая последовательность

Посмотрите на рисунок 2, здесь нулевая последовательность, в отличии от двух других, показывает, что векторы имеют одно и то же направление, но их смещение в пространстве между собой равно 0º. Подобная ситуация происходит при однофазном кз, при этом токи двух оставшихся фаз устремляются в нулевую точку. Также эту ситуацию можно наблюдать и при междуфазных кз, когда две из них, помимо нахлеста, попадают еще и на землю, а в нуле будет протекать ток лишь одной фазы.

При возникновении трехфазных кз в нейтрали обмоток ток не будет протекать, несмотря на аварию. Потому что токи и напряжения нулевой последовательности по-прежнему будут отсутствовать. Несмотря на то, что фазные напряжения и токи в этой ситуации могут в разы возрасти, в сравнении с номинальными.

Принцип работы ТЗНП

Практически все релейные защиты, действие которых отстраивается от появления токов нулевой последовательности, имеют схожий принцип. Рассмотрите вариант такой схемы, демонстрирующей действие защиты.

Принципиальная схема простейшей ТЗНП

Здесь представлен вариант включения реле тока Т, которое подключается ко вторичным обмоткам трансформаторов тока (ТТ), собранных в звезду. В данной ситуации нулевой провод от звезды обмоток трансформаторов отфильтровывает составляющие нулевой последовательности, в случае их возникновения. При условии, что система работает симметрично, обмотки реле Т будут обесточенными. А при условии, что в одной из фаз произойдет замыкание на землю, ТТ отреагирует на это, из-за чего по нулевому проводу потечет ток. Это и будет та самая составляющая нулевой последовательности, из-за которой произойдет возбуждение обмотки реле Т.

После чего происходит выдержка времени, определяемая параметрами реле В. При истечении установленного промежутка времени токовая защита посылает сигнал на соответствующую коммутационную установку У. Которая и производит отключение трехфазной сети. Более сложные варианты схемы могут включать и реле мощности, которое позволяет отлаживать работу защиты по направлению.

В случае междуфазных повреждений симметрия не нарушиться, а лишь измениться величина токов. А ТТ будут продолжать компенсировать токи, стекающиеся в нулевой провод. Преимущество такой схемы заключается в том, что при максимальных рабочих токах, все равно не будет срабатывать защита, поскольку будет сохраняться симметрия.

Но при существенном отличии в магнитных параметрах измерительных трансформаторов, произойдет дисбаланс в системе, и по нулевому проводнику будет протекать ток небаланса. Что может обуславливать ложные срабатывания токовой защиты даже в тех сетях, где соблюдается номинальный режим питания.

Правила подборки трансформаторов тока.

С целью снижения небаланса, влияющего на правильность срабатывания токовой защиты, подбирают такие ТТ, у которых вторичные токи не создадут перетоков. Для чего они должны соответствовать таким требованиям:

• Обладать идентичными кривыми гистерезиса;
• Одинаковая нагрузка вторичных цепей;
• Погрешность на границе участков сети не должна превышать 10%.

К их вторичным цепям запрещено подключать еще какую-либо нагрузку, приводящую к искажению кривой намагничивания хотя бы в одном ТТ. Поэтому на практике при возникновении токов срабатывания от симметричной системы рекомендуют подвергать замене не один и не два, а все три трансформатора одновременно.

Область применения

Токовая защита, способная отреагировать на появление нулевой последовательности, нашла достаточно широкое применение в линиях с заземленной нейтралью. Так как в них токи коротких замыканий достигают наибольших величин. А вот при изолированной нейтрали ее установка нецелесообразна, поэтому ТЗНП в них не используют. Сегодня установки ТЗНП находят широкое применение:

• на шинах районных подстанций для защиты силового оборудования;
• в распределительных устройствах трансформаторных, переключающих и комплектных подстанций;
• в токовых цепях крупных промышленных объектов с трехфазным силовым оборудованием.

Выбор уставок для ТЗНП

Для обеспечения ступенчатого принципа вывода линии, токовая защита, контролирующая появление нулевой последовательности в цепях, должна соответствовать селективности срабатывания. Здесь под селективностью понимается последовательное отключение определенных участков цепи, в зависимости от их значимости, с целью определения места повреждения или выделения поврежденного промежутка. Для этого выбираются соответствующие уставки срабатывания по времени для защиты. Рассмотрите пример выбора уставок на такой схеме.

Пример выбора уставок

Как видите, ТЗНП в данном случае отстраивается по тому же принципу, что и максимальная токовая защита, но с меньшей величиной выдержки времени. В этом примере каждая последующая ступень защиты выдерживает временную задержку на промежуток Δt больше, чем предыдущая. То есть время срабатывания первой токовой отсечки, в сравнении со второй будет рассчитываться по формуле: t1 = t2+ Δt. А время срабатывания второй по отношению к третей будет составлять t2 = t3+ Δt. Таким образом каждое последующее реле выполняет функцию резервной защиты.

Если обмотки преобразовательных устройств включаются по системе звезда – треугольник, а также звезда – звезда, ТЗНП первичных и вторичных цепей не совпадают. Из-за того, что замыкание в линиях высокого напряжения не обязательно вызовет появление составляющих нулевой последовательности в низких обмотках и питаемой ими цепи. Так как селективность ТЗНП для каждой из них должна выстраиваться независимо, на практике должна обеспечиваться их независимая работа.

Такая система ступенчатых защит позволяет минимизировать дальнейший переход повреждения на другие участки сети и силовое оборудование. А также помогает вывести из-под угрозы персонал, обслуживающий эти устройства. Главное требование к токовой защите – предотвращение ложных коммутаций по отношению к соответствующей зоне срабатывания.

Практическая реализация ТЗНП

Сегодня токовая защита, реагирующая на возникновение нулевой последовательности, может реализовываться микропроцессорными установками и посредством реле. В большинстве случаев устаревшие реле повсеместно заменяются на более новые версии токовой защиты. Но, помимо ТЗНП настраиваются в работу дистанционные, дифференциальные защиты и прочие устройства. Чья работа основывается как на симметричных составляющих, так и на других параметрах сети.

Помимо этого, в своем классическом исполнении ТЗНП не имеет возможности определять место повреждения. То есть для нее не имеет значение, в каком месте произошел обрыв. Поэтому для определения направления, в котором ток протекает по направлению к земле, применяют направленную защиту. Такая система отстраивается не только на токах, а и на напряжении, возникающем от нулевой последовательности. Данные величины подаются с трансформаторов напряжения, включенных по системе разомкнутого треугольника.

Схема работы направленной защиты

При замыкании в зоне резервирования токовой защиты к одной из обмоток реле мощности поступает напряжение, а на вторую обмотку поступает ток нулевой последовательности, используемый для токовой защиты. При условии, что вектор мощности направлен в линию, реле мощности разблокирует срабатывание токовой защиты. В противном случае, когда направление мощности указывает, что неисправность произошла на другом участке, реле мощности продолжит блокировать срабатывание токовой защиты.

Сегодня практическая реализация такой защиты выполняется посредством микропроцессорных блоков REL650 или на реле ЭПЗ-1636. Каждый, из которых уже включает в себя и токовую отсечку, и дистанционную защиту, и пусковое реле для возобновления питания.

Ток нулевой последовательности это:

Сумма мгновенных значений токов трех фаз трехфазной системы Система нулевой последовательности существенно отличается от прямой иобратной тем, что отсутствует сдвиг фаз. Нулевая система токов по существу представляет три однофазныхтока, для которых три провода трехфазной цепи представляют прямой провод, а обратным проводом служитземля или четвертый (нулевой), по которому ток возвращается.

Составляющие обратной последовательности (ток, напряжение) возникают при появлении в сети любой не симметрии (обрыв фазы, включение несимметричной нагрузки, однофазное илидвухфазноеКЗ).
Составляющие нулевой последовательности появляются при обрыве одной или двух фаз, однофазном или двухфазном КЗ на землю. ( при межфазных замыканиях без земли, составляющие равны нулю) Ток обратной последовательности, как известно из [22], появляется при любом несимметричном, а кратковременно и при трехфазном КЗ. Ток нулевой последовательности используется для повышения чувствительности пуска ВЧ-передатчика при КЗ на землю, а пусковое реле фазного тока КА — при симметричных КЗ

Практически ток нулевой последовательности получают соединением вторичных обмоток трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности (рис. 7.11). Из схемы видно, что ток в реле КА равен геометрической сумме токов трех фаз:

Ток в реле появляется только при однофазном или двухфазном КЗ на землю. Короткие замыкания между фазами являются симметричными системами, и соответственно этому ток в реле Iр=0 .

Зёх фазный ток — это когда фазы а,в,с отстоют друг от друга на 120градусов. Когда три фазы повёрнуты в 1 сторону — ток нулевой последовательности. Такое возникает при однофазных замыканиях на землю в сетях с заземлённой нейтралью. Поэтому применяются ТЗНП — токовые защиты нулевой последовательности для защиты от замыканий на землю — появился ток нулевой последовательности, значит есть замыкание на землю, защита срабатывает. . Токи обратной последовательности — это когда нарушен порядок чередования фаз. Возникают при межфазных замыканиях, для зашиты применяю ТЗОП — токовые защиты обратной последовательности. В двух словах так. Составляющие обратной последовательности (ток, напряжение) возникают при появлении в сети любой не симметрии (обрыв фазы, включение несимметричной нагрузки, однофазное или двухфазное КЗ).

Составляющие нулевой последовательности появляются при обрыве одной или двух фаз, однофазном или двухфазном КЗ на землю. ( при межфазных замыканиях без земли, составляющие равны нулю) 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 Для практической реализации метода симметричных составляющих необходимо составлять три схемы замещения: прямой, обратной и нулевой последовательностей. Конфигурация этих схем и параметры их элементов в общем случае не одинаковы.

Схема прямой последовательности является той же, что и для расчета тока трехфазного замыкания. Из этой схемы находят результирующую ЭДС и результирующее сопротивление прямой последовательности: и . Началом этой схемы являются точки нулевого потенциала источников питания, концом – место короткого замыкания, к которой приложено напряжение прямой последовательности . Составляющие обратной последовательности возникают при появлении в сети любой несимметрии: однофазного или двухфазного короткого замыкания, обрыва фазы, несимметрии нагрузки.

Составляющие нулевой последовательности имеют место при замыканиях на землю (одно- и двухфазных) или при обрыве одной или двух фаз. В случае междуфазного замыкания составляющие нулевой последовательности(токи и напряжения) равны нулю.

Этот метод используют многие устройства РЗиА. В частности, принцип работы трансформатора тока нулевой последовательности основан на сложении значений тока во всех трех фазах защищаемого участка. В нормальном(симметричном) режиме сумма значений фазных токов равна нулю. В случае возникновения однофазного замыкания, в сети появятся токи нулевой последовательности и сумма значений токов в трех фазах будет отлична от нуля, что зафиксирует измерительный прибор (например, амперметр), подключенный ко вторичной обмотке трансформатора тока нулевой последовательности.

Для трехфазных транспозированых ЛЭП результат этого преобразования — точная матрица собственных векторов (матрица модального преобразования) [1] . Она одинакова как для тока, так и для напряжения.

Система трехфазных напряжений в нормальном режиме работы является симметричной. Но, стоит произойти короткому замыканию, как симметрия нарушается. Для удобства распознавания видов КЗ и проведения расчетов применяется метод симметричных составляющих. Согласно ему любую трехфазную систему с момента КЗ можно, для удобства расчетов, представить в виде суммы напряжений трех симметричных систем:

• прямой последовательности;
• обратной последовательности;
• нулевой последовательности.

Все они являются мнимыми величинами, не существующими на самом деле. Но с помощью некоторых ухищрений их можно сделать реально осязаемыми, и применить на практике.

Устройства, выделяющие из системы трехфазных напряжений напряжение нужной последовательности, называют фильтрами. Рассмотрим одно из таких устройств, применяемое на практике для фиксации замыканий на землю.

Назначение дополнительных обмоток ТН

Особенностью напряжения нулевой последовательности (3Uo) является тот факт, что оно не появляется в результате междуфазных замыканий, а является только следствием КЗ на землю. Причем, не важно, где происходит замыкание: в электроустановке с изолированной или глухозаземленной нейтралью.

Фильтром для выделения этой величины являются специальные обмотки трансформаторов напряжения (ТН).

Этот процесс происходит по-разному в зависимости от конструкции трансформаторов. Если используются три одинаковых ТН, у каждого из них имеется специальная обмотка, выводы которой обозначены буквами «Ад» и «Хд». Эти обмотки соединяются между собой последовательно, с обязательным соблюдением направления. Провод от вывода «Хд» фазы «А» идет на вывод «Ад» фазы «В» и так далее. Такая схема включения называется разомкнутым треугольником.

В итоге на оставшихся разомкнутыми выводах «Ад» первой фазы и «Хд» последней в любого случае повреждения в сети, связанного с замыканием на землю, появится 3Uo. Можно его измерить, а также использовать для работы сигнализации, подключив к обмотке реле напряжения. Можно использовать и для работы защит, но об этом – немного позднее.

В трансформаторах напряжения, объединяющих обмотки трех фаз в одном корпусе, не требуется выполнять внешние соединения для фильтра 3Uo. Все уже выполнено заранее, внутри корпуса трансформатора.

Если в предыдущем случае выделение 3Uo происходит путем последовательного сложения векторов напряжений за счет коммутации проводников, то внутри трехфазного ТН это происходит за счет сложения магнитных потоков в сердечнике. Поэтому, в зависимости от его формы, внутренняя схема соединений обмоток Ад-Хд может отличаться.

Но сути это не меняет: в итоге на корпусе рядом с выводами основных обмоток, использующихся для учета, измерения и защиты, появляется выводы от объединенной дополнительной обмотки 3Uo. Обозначается она точно так же, как и на однофазных ТН.

Интересное видео о ТЗНП смотрите ниже:

Сигнализация о замыкании на землю

В сетях 6-10 кВ, где нейтраль изолирована, работа с «землей» возможна некоторое время. Но замыкание нужно активно искать. И чем раньше начнется поиск, тем лучше.

Для контроля изоляции используются вольтметры, подключенные к обмоткам ТН на фазные напряжения.

В сети без повреждений все они показывают одинаковую величину. Стоит случиться однофазному замыканию, как показания вольтметра поврежденной фазы снизятся. Вольтметр покажет ноль при полном устойчивом КЗ. Так определяется фаза с повреждением.

Но, чтобы взглянуть на вольтметры, нужно сгенерировать предупредительный сигнал.

Для этого используется контроль величины 3Uo с помощью реле.

При его срабатывании зажигается табло, привлекающее к себе внимание.

Величину 3Uo принято регистрировать с помощью самопишущих приборов, а также она обязательно записывается аварийными осциллографами или микропроцессорными терминалами в момент любой аварии, даже не связанной с замыканиями на землю.

Еще один пример применения сигнализации, работающей от 3Uo, связан с эксплуатацией установок компенсации емкостных токов.

Отключать разъединитель дугогасящей катушки запрещено при наличии «земли» в сети. Для этого рядом с коммутационным устройством устанавливается индикаторная лампа, либо блок-замок рукоятки блокируется при наличии 3Uo системой автоматики.

Использование 3Uo в составе защит

В сетях с изолированной нейтралью совместное использование напряжений и токов нулевой последовательности позволяет определить направление на точку короткого замыкания. Но в настоящее время существуют более эффективные методы точного определения места повреждения в этих сетях.

Гораздо большую пользу подобная схема приносит в сетях в глухозаземленной нейтралью (ЛЭП-110 кВ и выше).

Подключение напряжения 3Uo (нулевой последовательности) и тока 3Io к обмоткам реле направления мощности позволяет определить, произошло ли однофазное КЗ в линии или вне ее. Так обеспечивается селективность работы защиты от однофазных замыканий на землю.

Прямая Обратная Нулевая последовательности (Страница 1) — Учимся делать расчёты — Советы бывалого релейщика

Brain пишет:

Когда идет речь о замыкании на землю для определения емкостного тока от неповржеденной линии считают для одной фазы
I=jwCU, потом для трех фаз выплывает I=j3wCU, однако если рассмотреть распределения токов, например при замыкании в фазе A, по неповрежденной
линии протекают токи через емкость по фазам В и С…. Непонятно почему тогда тут множитель 3.

Если предположить, что линии короткие, и их индуктивное сопротивление мало по сравнению с емкостным (обычно оно так и есть, сети 6-10-35 кВ редко бывают очень длинными), то линию можно тупо заменить конденсатором. У нас три фазных «конденсатора», и три взаимных. Если считать взаимные одинаковыми, то можно упрощенно ими пренебречь. Сопротивление системы тоже будем считать малым.

Итак, у нас два трехфазных блока конденсаторов, приделанных к секции шин, на которую посажены три фазных ЭДС с разземленной нейтралью.
Один конденсатор у нас зашунтировался однофазным КЗ — пускай это будет фаза А. Итого — в фазе А тока не будет (нагрузкой пренебрежем).
Будут токи в фазах В и С. Они равны Ib=Ub/jXc, Ic=Uc/jXc, ток в земле, который меряет бублик, равен Ie=Ia+Ib+Ic=0+Ub/jXc+Uc/jXc=(Ub+Uc)/jXc.
Если нагрузкой не пренебрегать, но предположить ее идеальную симметрию, то все равно сумма симметричных фазных токов равен 0…

Напряжения неповрежденных фаз относительно земли, как мы помним, возрастают до линейных, угол между ними 60°.
Их сумма равна корень(3)*Uлин=корень(3)*корень(3)*Uф=3*Uф.
Тогда ток в земле Ie=3*Uф/jXc. Т.е. множитель 3 возникает в результате сложения двух линейных напряжений.
См. Чернобровов, стр. 290.
Метод симметричных составляющих в этих рассуждениях не применялся, это логика «в фазных координатах». Не нужно искать здесь никакие последовательности, их здесь нет.

В симметричных составляющих логика будет такая: Uk0=Uka+Ukb+Ukc,  Uka=0 (фазу А замкнули). Также, с учетом малости токов ОЗЗ и пренебрежимо малым влиянием индуктивных сопротивлений, Uk0 можно приделать прямо на шины, и считать, что оно равно Uk0=(Ua+Ub+Uc)/3.
В фазе А напряжение, будем считать, равно нулю, в фазах B и С у нас линейные напряжения, тогда
модуль Uk0=корень(3)*Uлин/3=корень(3)*корень(3)*Uф/3=Uф
I0=Uk0/jXc0, ток в земле Ie=3I0=3*Uk0/jXc0=3*Uф/jXc0, а при идеальной симметрии межфазных емкостей и емкостей на землю, Xc0=jw*Cф-з, т.е. мы возвращаемся к уже полученным значениям.
Здесь цифра 3 получается из формулы Ie=3*I0

напряжение обратной последовательности — это… Что такое напряжение обратной последовательности?



напряжение обратной последовательности

 

напряжение обратной последовательности
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• negative-sequence voltage
• negative-phase-sequence voltage

Справочник технического переводчика. – Интент. 2009-2013.

• напряжение обратного зажигания (в газоразрядном приборе)
• поверхность обмена

Смотреть что такое «напряжение обратной последовательности» в других словарях:

• напряжение (ток) обратной последовательности — 111 напряжение (ток) обратной последовательности: Симметричная составляющая трехфазной несимметричной системы напряжений (токов) с чередованием фаз, обратным принятому в качестве основного, при разложении по методу симметричных составляющих de.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток короткого замыкания обратной последовательности — Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз Примечание. Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании [ГОСТ 26522 85] Тематики электробезопасность …   Справочник технического переводчика

• ток короткого замыкания обратной последовательности — ток короткого замыкания обратной последовательности: Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз. Примечание Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• напряжение — 3.10 напряжение: Отношение растягивающего усилия к площади поперечного сечения звена при его номинальных размерах. Источник: ГОСТ 30188 97: Цепи грузоподъемные калиброванные высокопрочные. Технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• направленная токовая защита нулевой последовательности — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Нулевая последовательность фаз. Согласно теории симметричных составляющих любую несимметричную систему трех токов или напряжений обозначим их А, В, С можно представить в виде трех… …   Справочник технического переводчика

• ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 52735-2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ — Терминология ГОСТ Р 52735 2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ оригинал документа: апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток короткого замыкания — 3.8 ток короткого замыкания Isс: Максимальное действующее значение тока короткого замыкания, воздействию которого электрооборудование может подвергаться во время эксплуатации. Примечание Значение тока короткого замыкания согласно 23.2 ГОСТ Р… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• практически симметричная трехфазная система напряжений — Такая трехфазная система напряжений, для которой напряжение обратной последовательности не превышает 1% от напряжения прямой последовательности при разложении данной трехфазной системы напряжений на системы прямой и обратной последовательности.… …   Справочник технического переводчика

• ГОСТ Р 54130-2010: Качество электрической энергии. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 54130 2010: Качество электрической энергии. Термины и определения оригинал документа: Amplitude die schnelle VergroRerung der Spannung 87 Определения термина из разных документов: Amplitude die schnelle VergroRerung der… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

напряжение обратной последовательности — это… Что такое напряжение обратной последовательности?



напряжение обратной последовательности

1. negative-sequence voltage
2. negative-phase-sequence voltage

 

напряжение обратной последовательности
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• negative-sequence voltage
• negative-phase-sequence voltage

Русско-английский словарь нормативно-технической терминологии. academic.ru. 2015.

• напряжение обратного зажигания (в газоразрядном приборе)
• напряжение общего вида

Смотреть что такое «напряжение обратной последовательности» в других словарях:

• напряжение обратной последовательности — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN negative sequence voltagenegative phase sequence voltage …   Справочник технического переводчика

• напряжение (ток) обратной последовательности — 111 напряжение (ток) обратной последовательности: Симметричная составляющая трехфазной несимметричной системы напряжений (токов) с чередованием фаз, обратным принятому в качестве основного, при разложении по методу симметричных составляющих de.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток короткого замыкания обратной последовательности — Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз Примечание. Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании [ГОСТ 26522 85] Тематики электробезопасность …   Справочник технического переводчика

• ток короткого замыкания обратной последовательности — ток короткого замыкания обратной последовательности: Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз. Примечание Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• напряжение — 3.10 напряжение: Отношение растягивающего усилия к площади поперечного сечения звена при его номинальных размерах. Источник: ГОСТ 30188 97: Цепи грузоподъемные калиброванные высокопрочные. Технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• направленная токовая защита нулевой последовательности — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Нулевая последовательность фаз. Согласно теории симметричных составляющих любую несимметричную систему трех токов или напряжений обозначим их А, В, С можно представить в виде трех… …   Справочник технического переводчика

• ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 52735-2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ — Терминология ГОСТ Р 52735 2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ оригинал документа: апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток короткого замыкания — 3.8 ток короткого замыкания Isс: Максимальное действующее значение тока короткого замыкания, воздействию которого электрооборудование может подвергаться во время эксплуатации. Примечание Значение тока короткого замыкания согласно 23.2 ГОСТ Р… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• практически симметричная трехфазная система напряжений — Такая трехфазная система напряжений, для которой напряжение обратной последовательности не превышает 1% от напряжения прямой последовательности при разложении данной трехфазной системы напряжений на системы прямой и обратной последовательности.… …   Справочник технического переводчика

• ГОСТ Р 54130-2010: Качество электрической энергии. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 54130 2010: Качество электрической энергии. Термины и определения оригинал документа: Amplitude die schnelle VergroRerung der Spannung 87 Определения термина из разных документов: Amplitude die schnelle VergroRerung der… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

Исследование коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в распределительных сетях низкого напряжения

Библиографическое описание:

Руди Д. Ю., Коровин Д. А. Исследование коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности в распределительных сетях низкого напряжения [Текст] // Технические науки: проблемы и перспективы: материалы VI Междунар. науч. конф. (г. Санкт-Петербург, июль 2018 г.). — СПб.: Свое издательство, 2018. — С. 38-44. — URL https://moluch.ru/conf/tech/archive/288/14243/ (дата обращения: 11.02.2020).



В статье описаны процессы, связанные с появлением несимметрии трехфазной системы напряжений в электрических сетях, пояснены причины, почему это явление является нежелательным. Рассмотрены причины возникновения несимметрии напряжений и их влияние на работу электрического оборудования и энергосистему в целом. Несимметрия напряжения в низковольтных электрических сетях приводит к снижению качества и потерям электрической энергии, повышению риска отказа электросетевого оборудования, снижению его коэффициента полезного действия (КПД). Рассмотрены вопросы снижения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности и даны основные рекомендации, позволяющие улучшить качество электроэнергии для соответствия его требованиям ГОСТа 32144–2013, отвечающий за нормы показателей качества электрической энергии в системах электрического снабжения общего назначения. Симметрирование режимов электрической сети трехфазной системы минимизацией напряжений обратной последовательности позволяет снизить потерю напряжения, электрической мощности и энергии в электрической сети конечных потребителей, улучшить качество электроснабжения на участке сети от питающего центра до устанавливаемого электрооборудования. В заключении отмечено, что на данный момент проблема несимметрии напряжений требует незамедлительного решения, так как электрические сети 0,4 кВ характеризуются значительной несимметрией напряжений.

Ключевые слова: качество электрической энергии, коэффициент несимметрии напряжения, несимметрия, потери электроэнергии, симметрирующее устройство, электрическая сеть низкого напряжения.

Растет озабоченность по поводу поставок электроэнергии промышленным предприятиям, главным образом, когда их процессы основаны на восприимчивых нагрузках. В таком случае качество электроэнергии становится чрезвычайно актуальным. Показатели надежности и уровни напряжения, например, являются параметрами, гораздо более регулируемыми сейчас. К другим явлениям качества электроэнергии также относятся гораздо более подробно, такие как провал напряжения, гармонические искажения, несимметрии напряжений и тока и т. д.

В данной статье представлена методология измерения, мониторинга и контроля несимметрии напряжений в распределительных сетях низкого напряжения. Распределение однофазных и двухфазных нагрузок по сети и их случайные значения мгновенной потребности можно рассматривать как основные причины несимметрии напряжений в трехфазной системе электроснабжения.

Вопреки некоторым другим нарушениям в электроэнергетических системах, для которых производительность очевидна для обычного потребителя, несимметрия напряжений относится к тем возмущениям, в которых их ощутимые эффекты возникают в долгосрочной перспективе.

Несимметрия напряжений приводит к резкому снижению эффективности трехфазных асинхронных двигателей. Поскольку асинхронные двигатели представляют наибольшую часть промышленных нагрузок, видно, что несимметрия напряжений следует тщательно изучать и контролировать [1].

Поскольку несимметрия напряжений влияет на оборудование, это нарушение должно решаться статистическим анализом. Что касается регулирования напряжения и несиммметрия напряжений, то мировая тенденция состоит в том, чтобы рассмотреть их мониторинг и измерение на 10-минутных интервалах в течение 1 недели [2].

Несимметрия напряжений в трехфазных системах электроснабжения учитывает изменение фазовых углов и / или величины фазовых напряжений. В работе [3] приведены основные последствия несимметрия напряжений.

Распределительные сети низкого напряжения — основное внимание в этой статье — вводят небольшую несимметрию напряжений из-за их сопротивлений. Основная причина может рассматриваться как несимметрию тока из-за распределения однофазных и двухфазных нагрузок по сети, таких как общественное освещение и жилые помещения.

Коэффициент несимметрии напряжений обычно связан с системой отрицательных симметричных компонентов. Это связано с большим количеством единиц оборудования, которые имеют свою эффективность и влияние на жизнь, в основном такие, как генераторы и двигатели, где большая часть электроэнергии преобразуется.

Коэффициент несимметрии по обратной последовательности и нулевой последовательности определяются по следующим формулам [4–6]:

; (1)

. (2)

где — напряжение нулевой последовательности;

— напряжение прямой последовательности в трехфазной системе электроснабжения;

— напряжение обратной последовательности в трехфазной системе электроснабжения.

Уровень значений коэффициента несимметрии по обратной последовательности, равный 2 % будем считать нормально допустимым, равный 4 % — предельно допустимым [2].

Уравнение (1) позволяет вычислять несимметрию напряжения в системе только с использованием межфазных напряжений. Такое вычисление выполняется с использованием величины напряжения только тогда, когда методы, основанные на напряжениях фазы к земле, требуют величины и фазовых углов. Коэффициент несимметрии по обратной последовательности K_2U может быть рассчитан по формуле:

, (3)

где , в свою очередь — основная составляющая напряжения между фазами и .

Для исследования качества функционирования сети по коэффициенту несимметрии напряжения по обратной последовательности проведено исследование на литейном участке промышленного предприятия, нагрузками которого являются дуговые сталеплавильные печи.

Источником кондуктивной низкочастотной ЭМП является литейный участок, в состав которого входят 4 нагрузки каждая мощностью 170 кВ∙А, то можно сделать вывод, что при уменьшении этой мощности значения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности должны также уменьшаться.

Чтобы убедиться в верности данного суждения, в разработанной модели мы уменьшали мощности нагрузок с 190 кВ∙А до 30 кВ∙А с шагом 20 кВ∙А. При этом на каждом шаге уменьшения значения мощности всех 4-х нагрузок были одинаковы.

Таблица 1

Изменения значения коэффициентов несимметрии напряжения при уменьшении значений мощности нагрузки

Мощность нагрузки, кВ∙А	0,4 кВ
	UАВ	UВС	UАС	K2U
190	360,1	388,9	354	4,7
170	364	391	359,6	4,2
150	368,4	393,2	364,7	3,8
130	372,6	395	369,9	3,3
110	376,9	396,5	375	2,8
90	381,1	397,7	379,9	2,4
70	385,3	398,7	384,6	1,9
50	389,5	399,4	389,1	1,4
30	393,7	399,7	393,3	0,82

Все полученные с помощью модели, приведённой в работе [7] значения мощностей нагрузок и линейных напряжений, а также вычисленные с помощью формулы (3) значения коэффициентов несимметрии напряжения сведены в таблицу 2.

Таблица 2

Значения мощностей нагрузок, линейных напряжений икоэффициентов несимметрии напряжения по обратной последовательности всетях 0,4 кВ при перегрузки фаз Аи В

Мощности нагрузок				Линейное Напряжение сети 0,4 кВ			Значение К2U в сети 0,4 кВ,%
P1, кВ·А	P2, кВ·А	P3, кВ·А	P4, кВ·А	UAB, В	UBС, В	UAС, В
170	181	146	202	354,3	363,8	383,7	3,7
172	182	170	174	359	358,7	383,9	3,6
204	192	176	185	353,7	355,4	383,9	4,3
163	138	137	168	363,3	368	386,4	3,0
205	156	167	195	356,1	360,8	382,2	3,5
165	198	166	170	357,7	358,2	385,7	4,0
156	189	172	211	355,2	361,9	379,4	3,1
141	155	185	155	367,7	361,8	382,4	2,6
150	154	149	149	365,7	364,7	387,5	3,2
188	169	165	154	360,7	358,2	387,6	4,1
181	146	170	138	366,5	359,8	387,1	3,5
182	170	202	151	363,8	354,4	383,1	3,6
192	176	174	162	359,3	356,8	385,8	4,0
138	137	185	172	368,2	365,4	379,1	1,8
156	167	168	151	364,4	360,7	386,1	3,4
198	166	195	162	360,9	354,9	383,4	3,8
189	172	170	181	357,4	359,1	383,9	3,7
155	185	211	200	359,2	357,3	376	2,6
154	149	155	176	363,1	366,2	383,5	2,7
169	165	149	170	360,1	363,2	386,6	3,6
146	170	154	172	361,8	364,4	384,9	3,1
170	202	138	204	351,1	362,5	385,3	4,3
176	174	151	163	359,5	361	387,7	3,9
137	185	162	205	357,5	364,7	380,3	2,9
167	168	172	165	361,9	360,2	384,5	3,4
166	195	151	156	358,7	359	389,1	4,4
172	170	162	141	363,6	359	388,6	3,9
185	211	181	150	357,5	352	387,6	4,8
149	155	200	188	364,1	361,7	376,9	2,0
165	149	176	181	362,3	363,2	380,9	2,6
170	154	170	182	361,3	362,9	382	2,9
202	138	172	192	358,9	362,2	381,3	3,0
174	151	204	138	368,4	356,1	383,1	3,3
185	162	163	156	361,6	359,7	386,8	3,8
168	172	205	198	359,5	358,1	376,8	2,6
195	151	165	189	358,2	362	382,6	3,3
170	162	156	155	362,7	361,7	387,2	3,6
211	181	141	154	355,9	357,6	391,5	5,0
155	200	150	169	357,5	360,5	387,5	4,1
149	176	188	146	365,9	357,9	384,3	3,3
154	170	181	170	362,9	360,5	382,2	2,9
138	172	182	176	363,5	362	380,8	2,6
151	204	192	137	363,7	353,5	386,3	4,2
162	163	138	167	360,7	365,1	387,7	3,6
172	205	156	166	356,1	357,6	388	4,5
151	165	198	172	364,3	359,4	379,9	2,7
162	156	189	185	362,5	361,5	379,2	2,5
181	141	155	149	364,8	362,8	387,4	3,4
200	150	154	165	360	361,3	386,8	5,8
176	188	169	170	358,1	358	385,4	4,0

Обработка полученных значений K_2U с помощью моделирования проводилась с помощью программы для ЭВМ, в которой рассчитаны параметры закона распределения исследуемой случайной величины, а также определены вероятности появления кондуктивной электромагнитной помехи по коэффициенту несимметрии напряжения по обратной последовательности при данных массивах значений K_2U. Интерфейс результатов обработки значений K_2U в сетях низкого напряжения представлен на рисунке 1.

Рис. 1. Результаты обработки значений K_2U в_{сети 0,4 кВ при перегрузке фаз А и В}

Для решения проблемы несимметрии напряжений существует несколько мероприятий.

1. Использование межфазных переменных сопротивлений.

Одним из способов снижения несимметрии напряжений является выравнивание нагрузок по фазам [7]. Техническим решением данного способа является введение дополнительного межфазного переменного сопротивления. В работе [8] выявленные зависимости позволяют определиться с направлением и порядком изменения значений сопротивлений. При этом становится известным, как изменятся значения линейных напряжений, что позволит найти верное направление для уменьшения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности. Варьируя данными зависимостями, можно подобрать конечные значения межфазных сопротивлений, при которых значение коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности станет в пределах, нормируемых ГОСТ 32144–3013.

2. Увеличение мощности трансформатора в системе.

В работах [4,9] исследуются зависимости коэффициентов несимметрии напряжений по обратной последовательности для высокого и низкого напряжения от мощности силового трансформатора. В ходе эксперимента при уменьшении мощности трансформатора на низком напряжении коэффициент несимметрии напряжений по обратной последовательности увеличивается, а на высоком — уменьшается. Причем данные зависимости наблюдаются при разных мощностях источника напряжения, разница лишь в том, что при более высокой мощности источника зависимости, как для высокого, так и для низкого напряжения начинаются с меньших значений коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности.

Увеличение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности в сети низкого напряжения при снижении мощности трансформатора можно объяснить тем, что мощность нагрузки растет относительно мощности трансформатора и запас по мощности трансформатора уменьшается.

При этом с увеличением мощности источника питания возрастает степень увеличения значений коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности при снижении мощности силового трансформатора.

Уменьшение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности в сети напряжения 10 кВ при снижении мощности трансформатора можно объяснить тем, что мощность источника напряжения относительно мощности трансформатора увеличивается и, соответственно, увеличивается запас по мощности источника питания.

При этом с увеличением мощности источника питания уменьшается степень уменьшения значений коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности при снижении мощности силового трансформатора.

3. Применение симметрирующего устройства.

Еще одним техническим решением выравнивания нагрузок по фазам является введение симметрирующего устройства трансформаторного типа. Реализуется оно с помощью изменения величины емкости конденсатора или индуктивности катушки. Проведенные исследования, описанные в статье [3], показали, что такое симметрирующее устройство позволяет снизить несимметрию напряжений до тех значений, которые нормируются ГОСТом 32144–2013.

Исходя из выше изложенного, необходимо отметить, что несимметрия напряжений отрицательно влияет на работу двигателей, трансформаторов, конденсаторных батарей, выпрямителей и линий электропередач [10–13], вызывая дополнительные потери энергии и создавая проблемы безопасности для энергосистемы.

Вопрос решения научно-технической задачи определения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности не решен в связи с отсутствием соответствующего стандарта. Поэтому возникает необходимость в разработки алгоритма по её определению [14], что позволит своевременно обнаруживать данную помеху и вероятность её появления в электрических сетях любого уровня напряжения и тем самым оценивать уровень опасности от данной помехи. Данный алгоритм позволит сделать шаг вперед на пути к подавлению несимметрии напряжений по обратной последовательности, что является актуальным на сегодняшний день.

Литература:

1. Руди, Д. Ю. Негативное влияние несимметрии и методы их устранения в системе электроснабжения / Д. Ю. Руди, Н. А. Ткачук // В сборнике: Теория и практика современной науки сборник научных трудов по материалам XX Международной научно-практической конференции. 2017. С. 87–91.
2. ГОСТ 32144–2013. Межгосударственный стандарт. Электрическая энергия. Совместимость технических средств электромагнитная. Нормы качества электрической энергии в системах электро- снабжения общего назначения. — Взамен ГОСТ 13109–97; введ. 2014–07–01. — М.: Стандартинформ, 2014. — 20 с.
3. Руди, Д. Ю. Исследование снижения коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности с помощью симметрирующего устройства трансформаторного типа / Д. Ю. Руди, А. И. Антонов, А. А. Руппель, Е. Ю. Руппель // Омский научный вестник. 2017. № 5 (155). С. 103–106.
4. Антонов, А. И. Исследование зависимости коэффициентов несимметрии напряжения по обратной последовательности от мощности источника электрической энергии / А. И. Антонов, А. А. Руппель, В. Г. Сальников // В сборнике: Наука молодых — будущее России сборник научных статей международной научной конференции перспективных разработок молодых ученых: в 3 томах. Юго-Западный государственный университет. 2016. С. 312–316.
5. Антонов, А. И. Снижение коэффициента несимметрии напряжения по обратной последовательности в системе электроснабжения литейного участка / А. И. Антонов [и др.] // В сборнике: Юность и Знания — Гарантия Успеха — 2015 Сборник научных трудов 2-й Международной научно-практической конференции: В 2-х томах. Ответственный редактор: Горохов А. А.. 2015. С. 309–312.
6. Антонов, А. И. Определение кондуктивной низкочастотной помехи по коэффициенту несимметрии напряжения по обратной последовательности / А. И. Антонов [и др.] // Научные проблемы транспорта Сибири и Дальнего Востока. 2015. № 4. С. 199–203.
7. Антонов, А. И. Регулирование значений коэффициентов несимметрии напряжения по обратной последовательности с помощью межфазных переменных сопротивлений / А. И. Антонов, Е. Ю. Зозуля, Д. Ю. Руди // В сборнике: Инновационные технологии в науке и образовании сборник статей победителей IV Международной научно-практической конференции: в 3 ч.. 2017. С. 94–101.
8. Антонов, А. И. К вопросу изменения значений коэффициентов несимметрии напряжения по обратной последовательности при различных значениях межфазных сопротивлений / А. И. Антонов [и др.] // Омский научный вестник. 2017. № 5 (155). С. 77–81.
9. Антонов А. И. Исследование зависимости коэффициентов несимметрии напряжения по обратной последовательности от мощности силового трансформатора / А. И. Антонов, Е. Ю. Зозуля, Д. Ю. Руди // В сборнике: WORLD SCIENCE: PROBLEMS AND INNOVATIONS сборник статей победителей VI Международной научно-практической конференции: в 2 частях. 2016. С. 80–85.
10. Романова В. В., Хромов С. В. Определение вероятности возникновения несимметрии напряжений снижающих надёжность асинхронных двигателей / ред. Ю. Ф. Эльзессер; отв. за выпуск Л. А. Павлов // Материалы конф. ГНИИ «Нацразвитие»: сб. избр. ст. Санкт-Петербург: Изд-во ГНИИ, 2017. С. 80–86.
11. Романова В. В., Дейс Д. А., Хромов С. В. Влияние искажения симметрии питающей сети на режимы работы асинхронного двигателя // Новый взгляд. Международный научный вестник. 2016. № 11. С. 134–142.
12. Шелехина Л. Ю., Ахтырская А. Ю. Влияние несимметрии токов и напряжений на работу электрооборудования // Россия в XXI веке: факторы и механизмы устойчивого развития: сб. ст. Междунар. науч.-практ. конф. Пенза: Наука и Просвещение, 2016. С. 25–28.
13. Альмиева Д. С., Галеева Р. У. Влияние несимметрии напряжения по обратной последовательности на характеристики высоковольтных асинхронных двигателей // Энергетика, электромеханика и энергоэффективные технологии глазами молодежи: материалы III Pос. молодеж. науч. шк.-конф. Томск: СКАН, 2015. С. 184–188.
14. А. с. Рос. Федерация, ФГБНУ ИУО РАО, ОФЭРНиО, Алгоритм определения кондуктивной низкочастотной электромагнитной помехи по коэффициенту несимметрии напряжения по обратной последовательности [Текст] / А. И. Антонов, Ю. М. Денчик, Д. А. Зубанов [и др.]. — № 23380; заявл. 27.12.2017 г.; опубл. хроники объединенного фонда электронных ресурсов «Наука и образование» № 12 (103) декабрь 2017–66 С.

Основные термины (генерируются автоматически): обратная последовательность, несимметрия напряжений, напряжение, сеть, трехфазная система электроснабжения, электрическая сеть, силовой трансформатор, коэффициент несимметрии напряжений, коэффициент несимметрии напряжения, электрическая энергия.

ФИЛЬТР НАПРЯЖЕНИЙ ОБРАТНОЙ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТИ — Мегаобучалка

 

Фильтр напряжений ОП (ФНОП) является устройством, при помощи которого можно получить напряжение U_mn, пропорциональное составляющей ОП, содержащейся в напряжении сети. Составляющие прямой и нулевой последовательностей такой фильтр не пропускает. Фильтр обычно включается на линейные напряжения, которые не содержат составляющих НП.

В схемах РЗ обычно используются фильтры с активными и емкостными сопротивлениями (рис.6.15, а). Поскольку оба плеча ФНОП находятся под воздействием междуфазных напряжений, напряжение НП на его выходе равно нулю.

Топографическая диаграмма, на которой показано распределение напряжений по элементам фильтра при подаче на его вход системы напряжений прямой последовательности, приведена на рис.6.15, б. Рассмотрим эту диаграмму, учитывая, что активные и емкостные сопротивления, используемые в фильтре, имеют следующие соотношения:

(6.5)

Под действием напряжения U_AB, приложенного к плечу фильтра C1-R1,т.е. между зажимами 1 и 2, через эти сопротивления проходит ток I‘, имеющий емкостный характер и опережающий напряжение U_ABна угол 30°. Этот ток на элементах R1 и С1 создает падение напряжения I‘R1,совпадающее по направлению с вектором I‘,и I’Х_С1, отстающее от этого тока на 90° (рис.6.15, б). Аналогичный треугольник напряжений может быть построен и для второго плеча фильтра (между зажимами 2-3), к которому подведено напряжение U_BC.Ток, проходящий в этом плече I«, будет опережать напряжение U_BCна угол 60°, так как емкостное сопротивление больше активного.

В результате, как следует из диаграммы, приведенной на рис.6.15, б, выходные зажимы
фильтра m и n имеют одинаковый потенциал. Таким образом, напряжение на зажимах реле при подаче на вход ФНОП напряжения прямой последовательности также равно нулю.

Диаграмма, характеризующая работу фильтра при подаче на его вход напряжения ОП, показана на рис.6.15, в. В этом случае векторная диаграмма напряжений изменяется, так как изменяется чередование фазных напряжений на входе фильтра U_A2, U_B2, U_C2,подведенных соответственно к зажимам 1, 2, 3. При этом между зажимами m и n появляется большое напряжение, пропорциональное значению напряжения ОП на входе ФНОП:

— коэффициент, обычно называемый отношением холостого хода.

Следовательно, ФНОП будет выделять из полного напряжения, поданного на его вход, напряжение ОП. Напряжение на выходе фильтра зависит от сопротивления подключенной к нему нагрузки. Для отдачи максимальной мощности от фильтра напряжения должно быть соблюдено следующее условие:

(6.6)

где Z_н – сопротивление нагрузки, подключенной к выходным зажимам фильтра; Z_ф.к – сопротивление КЗ фильтра, измеряемое со стороны его выходных зажимов, когда входные зажимы закорочены.

Поэтому обычно на выходе фильтра подключается реле, имеющее определенное сопротивление, что обеспечивает получение от фильтра наибольшей мощности. Фильтр-реле напряжения ОП, схема которого приведена на рис.6.15, называется РНФ-1M.

Фильтр напряжений обратной последовательности на операционном усилителе (ОУ) представляет собой двухвходовый сумматор, на первый вход которого подается напряжение, пропорциональное напряжению U_AB, а на другой вход U_BC (рис.6.16, а). Эти напряжения подаются на схему через малогабаритные промежуточные ТН.

Выходное напряжение схемы равно произведению векторной суммы токов I₁, I₂ и сопротивления R₅.Поскольку напряжение между входами ОУ равно нулю,

Соотношение между R₁, R₂ и С₁, выбрано таким, что I₁ опережает U_АВ на 60°, а ток I₂ совпадает по фазе с U_BC. При изменении сопротивления R₁изменяется и ток I₁,и его угол сдвига относительно U_AB, а при изменении R₃ меняется только ток I₂.

При прямой последовательности фаз (рис.6.16, б) регулировкой R1 и R3 обеспечивается равенство I₁и I₂и сдвиг между ними 180°, поэтому U_вых = 0. При обратном чередовании (ОП) фаз

(рис.6.16, в) сдвиг между токами I₁и I₂равен 60°, а выходное напряжение схемы пропорционально U_AB.

Фильтр напряжений ОП превращается в фильтр токов ОП, если на его входы подать напряжения, пропорциональные разности токов I_A–I_B и I_B–I_C.

 

 

Вопросы для самопроверки

 

1. Назначение заземлений нейтралей первичной и вторичной обмоток у трансформаторов напряжения с соединением обмоток звезда-звезда.

2. При каких повреждениях на зажимах разомкнутого треугольника появляется напряжение, превышающее U_нб?

3. Что показывает коэффициент холостого хода m_XX фильтра напряжений обратной последовательности (ФНОП)?

4. Почему к ФНОП следует подводить линейные, а не фазные напряжения?

5. Каково назначение реле КАО в устройстве блокировки КРБ-11?

 

 

напряжение обратной последовательности — со всех языков на русский

См. также в других словарях:

• напряжение обратной последовательности — — [Я.Н.Лугинский, М.С.Фези Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999] Тематики электротехника, основные понятия EN negative sequence voltagenegative phase sequence voltage …   Справочник технического переводчика

• напряжение (ток) обратной последовательности — 111 напряжение (ток) обратной последовательности: Симметричная составляющая трехфазной несимметричной системы напряжений (токов) с чередованием фаз, обратным принятому в качестве основного, при разложении по методу симметричных составляющих de.… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток короткого замыкания обратной последовательности — Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз Примечание. Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании [ГОСТ 26522 85] Тематики электробезопасность …   Справочник технического переводчика

• ток короткого замыкания обратной последовательности — ток короткого замыкания обратной последовательности: Один из токов симметричной трехфазной системы токов короткого замыкания обратного следования фаз. Примечание Аналогично определяют напряжение обратной последовательности при коротком замыкании …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• напряжение — 3.10 напряжение: Отношение растягивающего усилия к площади поперечного сечения звена при его номинальных размерах. Источник: ГОСТ 30188 97: Цепи грузоподъемные калиброванные высокопрочные. Технические условия …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• направленная токовая защита нулевой последовательности — — [В.А.Семенов. Англо русский словарь по релейной защите] Нулевая последовательность фаз. Согласно теории симметричных составляющих любую несимметричную систему трех токов или напряжений обозначим их А, В, С можно представить в виде трех… …   Справочник технического переводчика

• ток — ((continuous) current carrying capacity ampacity (US)): Максимальное значение электрического тока, который может протекать длительно по проводнику, устройству или аппарату при определенных условиях без превышения определенного значения их… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ГОСТ Р 52735-2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ — Терминология ГОСТ Р 52735 2007: Короткие замыкания в электроустановках. Методы расчета в электроустановках переменного тока напряжением свыше 1 кВ оригинал документа: апериодическая составляющая тока короткого замыкания в электроустановке:… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• ток короткого замыкания — 3.8 ток короткого замыкания Isс: Максимальное действующее значение тока короткого замыкания, воздействию которого электрооборудование может подвергаться во время эксплуатации. Примечание Значение тока короткого замыкания согласно 23.2 ГОСТ Р… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

• практически симметричная трехфазная система напряжений — Такая трехфазная система напряжений, для которой напряжение обратной последовательности не превышает 1% от напряжения прямой последовательности при разложении данной трехфазной системы напряжений на системы прямой и обратной последовательности.… …   Справочник технического переводчика

• ГОСТ Р 54130-2010: Качество электрической энергии. Термины и определения — Терминология ГОСТ Р 54130 2010: Качество электрической энергии. Термины и определения оригинал документа: Amplitude die schnelle VergroRerung der Spannung 87 Определения термина из разных документов: Amplitude die schnelle VergroRerung der… …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации