Параметры элементов для токов обратной и нулевой последовательности

Все сопротивления, которыми характеризуются отдельные элементы в нормальном симметричном режиме, а также в симметричном переходном режиме, по существу являются сопротивлениями прямой последовательности. При отсутствии магнитной связи между фазами элемента его сопротивление не зависит от порядка чередования фаз тока и для всех последовательностей одинаково, т. е.

Для элементов, магнитосвязанные цепи которого неподвижны относительно друг друга, сопротивления прямой и обратной последовательности одинаковы, так как перемена порядка чередования фаз взаимоиндукция не изменяется. Следовательно для трансформаторов, воздушных линий, реакторов и кабелей

Система токов нулевой последовательности резко отличается от систем прямой и обратной последовательности, прежде всего тем, что магнитные потоки токов нулевой последовательности вынуждены замыкаться по другим путям, вследствие чего сопротивления нулевой последовательности в общем случае существенно отличаются от соответствующих сопротивлений двух других последовательностей.

6.3.1. Синхронные машины

Магнитный поток, созданный токами обратной последовательности, вращается относительно ротора с двойной синхронной скоростью и, кроме того, встречает на своем пути непрерывно изменяющееся магнитное сопротивление. Приближенно можно считать индуктивность обратной последовательности приближающейся к переходной индуктивности прямой последовательности или сверхпереходной индуктивности

.

Токи нулевой последовательности в синхронной машине создают магнитные потоки, которые вынуждены замыкаться только вокруг статорной обмотки, аналогично потокам рассеяния и поэтому

.

6.3.2. Асинхронные двигатели

По отношению к магнитному потоку обратной последовательности ротор двигателя имеет скольжение близкое к 2, т.е. это позволяет практически считать

Реактивность нулевой последовательности аналогична, как и для синхронных машин. Для средней типовой нагрузки, которая состоит в основном из асинхронных двигателей, реактивность обратной последовательности можно принимать , отнеся ее к полной рабочей мощности и среднему номинальному напряжению.

6.3.3. Трансформаторы

Реактивность нулевой последовательности трансформатора в значительной степени определяется его конструкцией и соединением обмоток, поскольку это обеспечивает возможность циркуляции магнитных потоков нулевой последовательности. Так, со стороны обмоток, соединенных в треугольник или звезду без нейтрали реактивность нулевой последовательности близка к бесконечности.

Этот факт может быть использован для того, чтобы ограничить распространение токов нулевой последовательности по системе, так как именно они вызывают сильный перегрев элементов.

В итоге реактивность нулевой последовательности изменяется в пределах от , для схемы соединения звезда с нейтралью, до .

6.3.4. Воздушные линии

Токи нулевой последовательности воздушной линии замыкаются через землю, используя заземленные цепи, расположенные параллельно данной линии. Следует помнить, что такие блуждающие токи приводят к коррозии металла и наведению помех в линиях связи.

Если при токах прямой или обратной последовательности взаимоиндукция с другими фазами приводит к уменьшению сопротивления фазы (сумма магнитных потоков фаз этих последовательностей равна 0), то для токов нулевой последовательности сопротивление нулевой последовательности каждой цепи увеличивается благодаря взаимоиндуктивности, которая соизмерима с индуктивностью цепи.

Практически .

Кабельная линия с оболочкой заземленной в ряде промежуточных точек в известной степени аналогична воздушной линии с заземленными тросами, поэтому .