11.3 Схема заміщення зворотної послідовності

Схема заміщення зворотної послідовності складається з тих самих елементів, що й схема заміщення прямої послідовності, оскільки шляхи протікання струмів для обох послідовностей однакові. ЕРС генераторів у схемі зворотної послідовності приймають рівними нулю.

а) б) с)

а  прямої послідовності; б  зворотної послідовності;

в  нульової послідовності

Рисунок 11.2 - Еквівалентні схеми заміщення

Для нерухомих елементів електричних мереж (трансформаторів, реакторів, повітряних та кабельних ліній) зміна порядку чергування фаз (А,С,В) не впливає на взаємоіндукцію між фазами, тому індуктивний опір прямої та зворотної послідовностей цих елементів однаковий, тобто

(11.12)

В обертових електричних машинах струми зворотної послідовності створюють свій магнітний потік у статорі, який по відношенню до ротора машини обертається з подвійною частотою. Тому індуктивний опір зворотної послідовності синхронних машин дещо відрізняється від опору прямої послідовності. Так, для машин з демпферними обмотками , для машин без демпферних обмоток . У наближених розрахунках приймають

. (11.13)

У схемі заміщення зворотної послідовності відсутні ЕРС. Вона згортається до вигляду однієї еквівалентної вітки (рисунок 11.2,б), для якої можна записати наступне рівняння балансу напруг у комплексній формі

. (11.14)

11.4 Схема заміщення нульової послідовності

Складові нульової послідовності в трифазних системах струмів і напруг виникають при несиметричних КЗ на землю. Зворотним проводом для струмів нульової послідовності служать земля і трос (рисунок 11.3).

Рисунок 11.3 - Схема протікання струмів нульової послідовності

Складання схеми заміщення нульової послідовності зручно починати від точки КЗ, де фази умовно закорочені і прикладена напруга . При складанні схеми необхідно виявити контури, через які можуть протікати струми нульової послідовності. Для створення замкненого кола в схемі повинна бути хоча б одна заземлена нейтраль. У системах з ізольованою нейтраллю струми розподіляються так, щоб їх векторна сума дорівнювала нулю. Згідно з теорією симетричних складових , тобто в системах з ізольованою нейтраллю струми нульової послідовності відсутні.

Якщо нейтраль заземлена через опір, то його слід вводити в схему заміщення нульової послідовності потроєною величиною. Пояснюється це тим, що схему нульової послідовності складають для однієї фази, а через опір в нейтралі протікає сумарний струм нульової послідовності трьох фаз. Щоб врахувати дійсний спад напруги в цьому опорі, його збільшують в тричі.

Елементи електричних мереж в схему заміщення вносять своїми опорами нульової послідовності. При кількох заземлених нейтралях ці кола вмикаються паралельно.

Струми нульової послідовності, що протікають в обмотках синхронних машин, утворюють магнітні потоки тієї ж послідовності. Ці потоки, що збігаються за фазою і зсунуті в просторі на 120⁰ , майже повністю компенсуються. Тому опір нульової послідовності х₀ визначається для синхронних машин лише потоками розсіювання фаз та конструктивним виконанням обмоток електричних машин .

Опір нульової послідовності трансформаторів залежить від конструкції та схем сполучення їхніх обмоток. На рисунку 11.4 наведені схеми сполучень обмоток та схеми заміщення і шляхи замикання струмів нульової послідовності для деяких типів трансформаторів.

а - сполучення Y₀ /  ; б - сполучення Y₀ / Y;

в - сполучення Y₀ / Y / 

Рисунок 11.4 - Схеми заміщення нульової послідовності