Принцип составления схемы прямой и обратной последовательностей
При применении метода симметричных составляющих к расчёту несимметричного установившегося режима или несимметричного переходного процесса возникает необходимость в составлении схем замещения всех трёх последовательностей (прямой, обратной, нулевой). Из схем замещения находят результирующие сопротивления отдельных последовательностей относительно места несимметрии. Из схемы замещения прямой последовательности, помимо того, находят результирующую ЭДС относительно той же точки.
Схема прямой последовательности. Схема прямой последовательности является обычной схемой, которую составляют при любом симметричном трёхфазном установившемся или переходном режиме. Началом схемы прямой последовательности считают точку, в которой объединены свободные концы всех генерирующих и нагрузочных ветвей, это точка нулевого потенциала схемы прямой последовательности. Концом схемы прямой последовательности считают точку, где возникла рассматриваемая несимметрия.
Схема обратной последовательности. Поскольку пути циркуляции токов обратной последовательности те же, что и токов прямой последовательности, схема обратной последовательности по структуре аналогична схеме прямой последовательности и состоит из тех же элементов. Различие между ними состоит прежде всего в том, что в схеме обратной последовательности ЭДС всех генерирующих ветвей принимаются равными нулю, кроме того, генераторы и нагрузки (при необходимости их учёта) входят в неё своими реактивностями обратной последовательности, а все остальные элементы – теми же реактивностями, что и в схему прямой последовательности. Началом и концом схемы обратной последовательности считаются соответственно те же точки, что и для схемы прямой последовательности.
Схема нулевой последовательности. Токи нулевой последовательности по существу являются однофазным током, разветвлённым между тремя фазами и возвращающимся через землю и параллельным ей цепям. В силу этого путь циркуляции токов нулевой последовательности резко отличен от пути, по которому проходят токи прямой и обратной последовательности. Схема нулевой последовательности в значительной мере определяется соединением обмоток трансформаторов.
Составление схемы нулевой последовательности следует начинать от точки короткого замыкания, считая, что в этой точке все фазы замкнуты между собой вместе накоротко и к ней приложено напряжение нулевой последовательности. Далее, в пределах каждой электрически связанной цепи следует выявить возможные пути протекания токов нулевой последовательности.
Замкнутый контур для токов нулевой последовательности возможен только в том случае, если в цепи, электрически связанной с точкой короткого замыкания, имеется по меньшей мере одна заземлённая нейтраль. При наличии нескольких заземлённых нейтралей в этой цепи образуется несколько параллельных контуров для токов нулевой последовательности.
Трансформация токов нулевой последовательности возможна только при соблюдении определённых условий. Так, если трансформатор имеет соединение обмоток Y0 /∆, то ток нулевой последовательности в звезде наводит в треугольнике ток, который, протекая по фазам треугольника, не выходит за его пределы. Вся сеть, которая присоединена со стороны треугольника, в схему нулевой последовательности не входит, независимо от того, имеются в ней заземлённые нейтрали или их нет.
В трансформаторе с соединением обмоток Y0 /Y0 трансформация токов нулевой последовательности возможна при условии, что в каждой обмотке обеспечен путь для этих токов. При соблюдении этого в схему нулевой последовательности входят как трансформатор, так и все элементы, по которым протекают токи нулевой последовательности с обеих сторон трансформатора.
Сопротивление, через которое заземлена нейтраль трансформатора, генератора, двигателя, нагрузки, должно быть введено в схему нулевой утроенной величиной. Это обусловлено тем, что схему замещения составляют на одну фазу, а через указанное сопротивление протекает сумма токов нулевой последовательности всех трёх фаз.
Началом схемы нулевой последовательности считают точку, в которой объединены ветви с нулевым потенциалом, а её концом – точку, где возникла несимметрия.
