Todo elemento de Sistema de energia apresenta um impedância a diferentes componentes de sequência de fase da corrente que podem não ser semelhantes. Por exemplo, a impedância que uma parte de um dispositivo apresenta à corrente de sequência positiva não é a mesma da corrente de sequência negativa ou zero. Portanto em erro desequilibrado Cálculoscada equipamento possui três valores de impedância, um dos quais corresponde a cada corrente de sequência, a saber:
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Impedância positiva do sistema (Z1)
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Impedância de sequência negativa (Z2)
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Impedância zero (Z0)
A impedância que um circuito ou dispositivo apresenta à corrente de sequência positiva é impedância positiva do sistema, e Z1 representa isso. Impedâncias que ocorrem em qualquer curso ou dispositivo em comparação com correntes de sequência negativa e sequência zero também são mencionadas Impedância de sequência negativa (Z2) e impedância zero (Z0).
Pontos importantes
Os seguintes pontos devem ser observados:
- Em um Sistema trifásico balanceadoCada parte do dispositivo ou circuito oferece apenas uma impedância: aquela fornecida à corrente positiva ou normal. Isto é de se esperar, uma vez que existem arranjos negativos e zero no sistema trifásico simétrico.
- Em um sistema trifásico desequilibrado, cada parte do dispositivo ou circuito possui três valores de impedância: sequência positiva, sequência negativa e impedância de sequência zero.
- As impedâncias positivas e negativas de circuitos lineares, simétricos e estáticos. (por exemplo, linhas de transmissão, cabos, transformadores e cargas fixas) são idênticos e semelhantes àqueles usados na análise de condições balanceadas. Isso ocorre porque a impedância de tais circuitos é independente da ordem das fases, desde que as tensões aplicadas sejam proporcionais. As impedâncias de sequência positiva e negativa de máquinas rotativas (por exemplo, motores síncronos e de indução) são geralmente diferentes.
- A impedância zero do sistema depende do caminho que a corrente zero do sistema percorre. Como esse caminho geralmente difere do caminho percorrido pelas correntes positivas e negativas do sistema, a impedância zero do sistema geralmente é diferente da impedância positiva ou negativa do sistema.
Impedância de sequência dos elementos da fonte de alimentação
A interpretação de impedâncias em diferentes Elementos de sistemas de energia (por exemplo, geradores, transformadores, linhas de transmissão, etc.) em correntes de sequência positiva, sequência negativa e sequência zero são de importância significativa na determinação da corrente de falta em um Sistema trifásico desequilibrado. Uma preocupação real deste post sobre este tema não é abordada, mas breves explicações introdutórias podem ser interessantes aqui.
Abaixo estão os três principais equipamentos necessários para o Impedância de sequência dos elementos da fonte de alimentação.
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Geradores síncronos
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Transformadores
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linhas de transmissão
Geradores síncronos
As impedâncias positiva, negativa e zero destas máquinas rotativas são diferentes. A impedância positiva de um gerador síncrono é igual à impedância síncrona do dispositivo. A impedância zero é muito menor que a impedância positiva. A impedância zero é uma grandeza variável e se o seu valor não for especificado pode-se assumir que corresponde à impedância positiva. Expressado de forma simples:
Impedância negativa do sistema
Impedância zero = elemento variável = pode ser assumido igual às impedâncias de seqüência positiva se seu valor não for especificado.
Pode ser útil mencionar aqui que toda impedância Zt na ligação à terra de sistemas ligados em estrela leva a uma impedância de 3 – Zt por fase. As três correntes zero iguais em fase não somam zero no ponto inicial, mas fluem ao longo do Conexão do condutor neutro.
Transformadores
Como os transformadores têm a mesma impedância quando a rotação de fase é invertida, suas impedâncias de sequência positiva e negativa são iguais. Este valor é semelhante à impedância do transformador. No entanto, a impedância zero do sistema depende da ligação à terra. Quando uma corrente de terra flui através do circuito, a impedância de sequência zero é igual à impedância de sequência positiva ou infinito.
Impedância positiva
= impedância de sequência negativa
= impedância dos transformadores
Impedância zero
= impedância positiva do sistema se um circuito para correntes de terra estiver presente
= Infinito se não houver circuito de passagem para corrente de terra.
linhas de transmissão
As impedâncias de sequência positiva e negativa de uma linha são iguais, correspondendo este valor à impedância normal da linha. Isto é assumido porque a rotação de fase das correntes não causa diferença nas constantes da linha. No entanto, a impedância de sequência zero é geralmente muito maior do que a impedância de sequência positiva ou de sequência negativa. Expressado de forma simples:
Impedância positiva
Impedância zero
Conclusão
Em resumo, é fundamental compreender os meandros da impedância de sequência, incluindo reatância capacitiva e indutiva, em sistemas de energia monofásicos e trifásicos. Este conhecimento, que inclui elementos como condutores, isoladores e os efeitos dos ciclos CA e CC, ajuda a melhorar a análise de falhas, a estabilidade do sistema e os sistemas de proteção.
Compreender a impedância de sequência em relação à frequência e amplitude das ondas senoidais e cosseno fornece informações valiosas sobre o comportamento do sistema durante faltas. Isso abre caminho para ferramentas avançadas de modelagem e simulação que otimizam o projeto e as operações do sistema. Ao abordar estas complexidades, desbloqueamos o futuro de sistemas energéticos resilientes e sustentáveis que satisfazem as necessidades do mundo moderno.
