нулевая последовательность фаз

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

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• zero phase sequence
• ZPS

нулевая последовательность чередования фаз
—
[Я.Н.Лугинский, М.С.Фези-Жилинская, Ю.С.Кабиров. Англо-русский словарь по электротехнике и электроэнергетике, Москва, 1999]

Тематики

• электротехника, основные понятия

EN

• zero phase sequence

асимптоти́ческая после́довательность — асимптоти́чна послідо́вність

ассоции́рованная после́довательность — асоційо́вана послідо́вність

беспоря́дочная после́довательность — безла́дна послідо́вність

биортогона́льная после́довательность — біортогона́льна послідо́вність

возраста́ющая после́довательность — зроста́льна послідо́вність

гомологи́ческая после́довательность — гомологі́чна послідо́вність

гомотопи́ческая после́довательность — гомотопі́чна послідо́вність

диагона́льная после́довательность — діагона́льна послідо́вність

изобрази́тельная после́довательность — зобра́жувальна послідо́вність

иррегуля́рная после́довательность — ірреґуля́рна послідо́вність

квазислуча́йная после́довательность — квазивипадко́ва послідо́вність, квазі-випадко́ва послідо́вність

когомологи́ческая после́довательность — когомологі́чна послідо́вність

когомотопи́ческая после́довательность — когомотопі́чна послідо́вність

комбинацио́нная после́довательность — комбінаці́йна послідо́вність

конфина́льная после́довательность — конфіна́льна послідо́вність

максимизи́рующая после́довательность — максимізаці́йна послідо́вність

минимизи́рующая после́довательность — мінімізаці́йна послідо́вність

невозраста́ющая после́довательность — незроста́льна послідо́вність

неограни́ченная после́довательность — необме́жена послідо́вність

ограни́ченная после́довательность — обме́жена послідо́вність

отрица́тельная после́довательность — від'є́мна послідо́вність

периоди́ческая после́довательность — періоди́чна послідо́вність

положи́тельная после́довательность — дода́тна послідо́вність

после́довательность переключе́ния — послідо́вність перемика́ння

производя́щая после́довательность — твірна́ послідо́вність

произво́льная после́довательность — дові́льна послідо́вність

псевдослуча́йная после́довательность — псевдовипадко́ва послідо́вність

расходя́щаяся после́довательность — розбі́жна послідо́вність

рекурре́нтная после́довательность — рекуре́нтна послідо́вність

стациона́рная после́довательность — стаціона́рна послідо́вність

упоря́дочивающая после́довательность — упорядко́вувальна послідо́вність

устано́вочная после́довательность — устано́влювальна послідо́вність

фундамента́льная после́довательность — фундамента́льна послідо́вність

функциона́льная после́довательность — функціона́льна послідо́вність

эволюцио́нная после́довательность — еволюці́йна послідо́вність

асимптоти́ческая после́довательность — асимптоти́чна послідо́вність

ассоции́рованная после́довательность — асоційо́вана послідо́вність

беспоря́дочная после́довательность — безла́дна послідо́вність

биортогона́льная после́довательность — біортогона́льна послідо́вність

возраста́ющая после́довательность — зроста́льна послідо́вність

гомологи́ческая после́довательность — гомологі́чна послідо́вність

гомотопи́ческая после́довательность — гомотопі́чна послідо́вність

диагона́льная после́довательность — діагона́льна послідо́вність

изобрази́тельная после́довательность — зобра́жувальна послідо́вність

иррегуля́рная после́довательность — ірреґуля́рна послідо́вність

квазислуча́йная после́довательность — квазивипадко́ва послідо́вність, квазі-випадко́ва послідо́вність

когомологи́ческая после́довательность — когомологі́чна послідо́вність

когомотопи́ческая после́довательность — когомотопі́чна послідо́вність

комбинацио́нная после́довательность — комбінаці́йна послідо́вність

конфина́льная после́довательность — конфіна́льна послідо́вність

максимизи́рующая после́довательность — максимізаці́йна послідо́вність

минимизи́рующая после́довательность — мінімізаці́йна послідо́вність

невозраста́ющая после́довательность — незроста́льна послідо́вність

неограни́ченная после́довательность — необме́жена послідо́вність

ограни́ченная после́довательность — обме́жена послідо́вність

отрица́тельная после́довательность — від'є́мна послідо́вність

периоди́ческая после́довательность — періоди́чна послідо́вність

положи́тельная после́довательность — дода́тна послідо́вність

после́довательность переключе́ния — послідо́вність перемика́ння

производя́щая после́довательность — твірна́ послідо́вність

произво́льная после́довательность — дові́льна послідо́вність

псевдослуча́йная после́довательность — псевдовипадко́ва послідо́вність

расходя́щаяся после́довательность — розбі́жна послідо́вність

рекурре́нтная после́довательность — рекуре́нтна послідо́вність

стациона́рная после́довательность — стаціона́рна послідо́вність

упоря́дочивающая после́довательность — упорядко́вувальна послідо́вність

устано́вочная после́довательность — устано́влювальна послідо́вність

фундамента́льная после́довательность — фундамента́льна послідо́вність

функциона́льная после́довательность — функціона́льна послідо́вність

эволюцио́нная после́довательность — еволюці́йна послідо́вність

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 систем прямой, обратной и нулевой последовательностей фаз (рис. 7.9, а-в). Первые две системы симметричны и уравновешены, последняя симметрична, но не уравновешена.
Система прямой последовательности (рис. 7.9, а) состоит из трех вращающихся векторов A 1, B 1, C 1, равных по значению и повернутых на 120° относительно друг друга, причем вектор B1 следует за вектором А 1.

Рис. 7.8. Принципиальная схема максимальной токовой защиты с пуском от реле минимального напряжения:
КА - реле тока (токовый пусковой орган); КV - реле минимального напряжения (пусковой орган по напряжению); КТ - реле времени
Система обратной последовательности (рис. 7.9, б) состоит также из трех векторов A 2, B 2, C 2, равных по значению и повернутых на 120° относительно друг друга, но при вращении в ту же сторону, что и векторы прямой последовательности, вектор B 2 опережает вектор A 2 на 120°.
Система нулевой последовательности (рис. 7.9, в) состоит из трех векторов A 0, B 0, C 0, совпадающих по фазе.
Очевидно, что сложение одноименных векторов этих трех систем дает ту несимметричную систему, которая была разложена на, ее составляющие:

В качестве примера сложение векторов фазы С выполнено на рис. 7.9, г.
Существует и метод расчета симметричных составляющих, согласно которому составляющая нулевой последовательности

Рис. 7.9. Симметричные составляющие:
а, б, в - прямой, обратной и нулевой последовательности соответственно; г - сложение векторов трех последовательностей фазы С

Рис. 7.10. Однофазное КЗ на землю на ненагруженной линии с односторонним питанием:
а - схема линии; б - векторная диаграмма напряжения и тока для точки К ; в, г - векторные диаграммы напряжения и токов, построенные с помощью симметричных составляющих

Таким образом, для нахождения A 0 надо геометрически сложить три составляющие вектора и взять одну треть от суммы.
Целесообразность представления несимметричных систем тремя симметричными составляющими состоит в том, что анализ и расчеты напряжений и токов для системы нулевой последовательности могут выполняться независимо от систем прямой и обратной последовательностей, что во многих случаях упрощает расчеты.
Включение же защит на составляющие нулевой последовательности дает ряд преимуществ по сравнению с включением их на полные токи и напряжения фаз для действия при КЗ на землю.
Практическое использование составляющих нулевой последовательности. Рассмотрим металлическое замыкание фазы А на землю в сети с эффективно заземленной нейтралью (рис. 7.10, а). Этот вид повреждения относится к несимметричным КЗ и характеризуется тем, что в замкнутом контуре действует ЭДС E A, под действием которой в поврежденной фазе А проходит ток IA=Ik отстающий от E A на 90°; напряжение фазы А относительно земли в месте повреждения (точка К) UAк =0, так как эта точка непосредственно соединена с землей; токи в неповрежденных фазах IB и IC отсутствуют. С учетом сказанного на рис. 7.10, б построена векторная диаграмма для точки К.
На рис. 7.10, в и г приведены векторные диаграммы напряжений и токов, построенные с помощью симметричных составляющих для того же случая однофазного КЗ.
Сравнение диаграммы, представленной на рис. 7.10, б, с диаграммами рис. 7.10, в и г показывает, что вектор I к равен вектору 3I0, а –ЕА =U B к + U C к = 3U0к. Значит, полный ток фазы в месте повреждения может быть представлен утроенным значением тока нулевой последовательности, а ЭДС - ЕА - утроенным значением напряжения нулевой последовательности.
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.
Для получения напряжения нулевой последовательности вторичные обмотки трансформатора напряжения соединяют в разомкнутый треугольник (рис. 7.12) и обязательно заземляют нейтраль его первичной обмотки. В этом случае


Рис. 7.11. Соединение трансформаторов тока в фильтр токов нулевой последовательности
В нормальном режиме работы и КЗ между фазами (без земли) геометрическая сумма напряжений вторичных обмоток, соединенных в разомкнутый треугольник, равна нулю, и поэтому Up также равно нулю (рис. 7.12, б). И только при однофазных (или двухфазных) КЗ на землю на зажимах разомкнутого треугольника появляется напряжение Up=3U0 (рис. 7.12, в).
Фазные напряжения систем прямой и обратной последовательностей образуют симметричные звезды, и поэтому суммы их векторов в схеме разомкнутого треугольника всегда равны нулю.

Рис. 7.12. Соединение однофазных трансформаторов напряжении в фильтр напряжения нулевой последовательности:
а - общая схема трансформатора напряжения; б - векторные диаграммы в нормальном режиме работы; с - то же при замыкании фазы А на землю в сети с заземленной нейтралью; PV - вольтметр контроля исправности цепей вторичной обмотки

В сетях с эффективным заземлением нейтрали около 80% повреждений связано с замыканиями на землю. Для защиты оборудования применяют устройства, реагирующие на составляющие нулевой последовательности.
Схема и некоторые вопросы эксплуатации токовой направленной защиты нулевой последовательности. Принципиальная схема защиты показана на рис. 7.13. Пусковое токовое реле КА, включенное на фильтр токов нулевой последовательности, реагирует на появление КЗ на землю, когда в нулевом проводе проходит ток 3I0.
Реле мощности KW фиксирует направление мощности КЗ, обеспечивая селективность действия: защита работает при направлении мощности КЗ от шин подстанции в защищаемую линию. Напряжение 3U0 подводится к реле мощности от обмотки разомкнутого треугольника трансформатора напряжения (шинки EV, H, KV, K).
Реле времени КТ создает выдержку времени, необходимую по условию селективности.
На рис. 7.14 показано размещение токовых направленных защит нулевой последовательности в сети, работающей с заземленными нейтралями с обеих сторон рассматриваемого участка. График характеристик выдержек времени построен по встречно-ступенчатому принципу. Из графика видно, что каждая защита отстраивается от защиты смежного участка ступенью времени Δt =t1-t3.
Значение тока срабатывания пускового токового реле выбирается по условию надежного действия реле при КЗ в конце следующего (второго) участка сети, а также по условию отстройки от тока небаланса.
Появление тока небаланса в реле связано с погрешностью трансформаторов тока, неидентичностью трансформаторов тока, неидентичностью их характеристик намагничивания и имеет решающее значение. Чтобы не допустить действия пускового токового реле от тока небаланса, ток срабатывания реле принимают больше тока небаланса. Ток небаланса определяется для нормального рабочего режима или для режима трехфазного КЗ в зависимости от выдержки времени защиты.
При наличии в защищаемой сети автотрансформаторов, электрически связывающих сети двух напряжений, однофазное или двухфазное замыкание на землю к сети среднего напряжения приводит к появлению тока I0 в линиях высшего напряжения. Чтобы избежать ложных срабатываний защит линий высшего напряжения, уставки их защит по току срабатывания и выдержкам времени согласуют с уставками защит в сети среднего напряжения. По указанной причине избегают, как правило, заземления нейтралей обмоток звезд высшего и среднего напряжений у одного трансформатора. Заметим также, что у трансформатора со схемой соединения звезда-треугольник замыкание на землю на стороне треугольника не вызывает появления тока I0 на стороне звезды.
Ток I0 появляется в линиях при неполнофазных режимах работы участков сетей. Такие режимы могут быть кратковременными и длительными. От кратковременных неполнофазных режимов, возникающих, например, в цикле ОАПВ линии, а также АПВ при неодновременном включении трех фаз выключателя защиты отстраиваются по току срабатывания или выдержки времени защит принимаются больше, чем время t ОАПВ. При возможных неполнофазных режимах работы линий (например, при пофазном ремонте под напряжением) токовые направленные защиты нулевой последовательности ремонтируемой линии и смежных участков должны проверяться и отстраиваться от несимметрии или выводиться из работы, так как они мало приспособлены для работы в таких условиях.
В процессе эксплуатации токовых защит нулевой последовательности должны строго учитываться все заземленные нейтрали автотрансформаторов и трансформаторов, являющиеся как бы источниками токов нулевой последовательности. Распределение тока I0 в сети определяется исключительно расположением заземленных нейтралей, а не генераторов электростанций.
Контроль исправности цепей напряжения разомкнутого треугольника осуществляется с помощью вольтметра, периодически подключаемого с помощью кнопки SB (см. рис. 7.12). Вольтметр измеряет напряжение небаланса, имеющего значение 1-3 В. При нарушении цепей показание вольтметра пропадает.
Наряду с рассмотренной токовой направленной защитой нулевой последовательности широкое распространение в сетях 110 кВ и выше получили направленные отсечки и ступенчатые защиты пулевой последовательности. Наиболее совершенными являются четырехступенчатые защиты, первая ступень которых обычно выполняется без выдержки времени. Первая и вторая ступени защиты предназначены для действий при замыканиях на землю в пределах защищаемой линии и на шинах противоположной подстанции. Последние ступени выполняют в основном роль резервирования.

Рис. 7.13. Схема токовой направленной защиты нулевой последовательности
[ http://leg.co.ua/knigi/raznoe/obsluzhivanie-ustroystv-releynoy-zaschity-i-avtomatiki-3.html]

Тематики

• релейная защита

EN

• directional neutral current relay