Параметры элементов для токов прямой, обратной и нулевой последовательностей

Все сопротивления, которыми характеризуются элементы электрической цепи в нормальном симметричном режиме, а также в симметричном переходном процессе, по существу являются сопротивлениями прямой последовательности.

При отсутствии магнитной связи между фазами элемента, его сопротивления не зависят от порядка чередования фаз. Активная и реактивная составляющие сопротивления такого элемента зависят только от частоты тока и, следовательно, для всех последовательностей одинаковы. Примером такого элемента может служить реактор, у которого фазные сопротивления разнесены в пространстве друг относительно друга.

Для элемента, магнитосвязанные цепи которого неподвижны друг относительно друга, сопротивления прямой и обратной последовательностей одинаковы, т.к. от перемены порядка чередования фаз симметричной системы токов взаимоиндукция между фазами такого элемента не изменяется. Примерами служат: трансформатор, автотрансформатор, воздушная и кабельная линия, реактор, у которых X 1 = X 2; R 1 = R 2; Z 1 = Z 2.

Вместе с тем система токов нулевой последовательности для таких элементов существенно отличается от системы токов прямой и обратной последовательностей, вследствие чего и сопротивления нулевой последовательности существенно отличаются от сопротивлений прямой и обратной последовательностей.

Для элемента, магнитосвязанные цепи которого вращаются (перемещаются) друг относительно друга, сопротивления прямой и обратной последовательностей существенно отличаются друг от друга. Примером таких элементов является синхронная машина.

Синхронные машины

Для синхронной машины без демпферных обмоток (см. гл. 4, подраздел 4.22) реактивность обратной последовательности при коротком замыкании на шинах СМ определяется выражением

При удаленном от СМ коротком замыкании напряжение обратной последовательности приложено не непосредственно к статору СМ, а через реактивность х вн. Тогда общая реактивность обратной последовательности всей цепи, очевидно, будет равна

а на долю самой машины приходится величина

которая зависит от х_вн.

В пределе, по мере увеличения реактивности х_вн, реактивность обратной последовательности СМ стремится к X₂

Для СМ с симметричным ротором () сопротивление обратной последовательности определяется соотношением .

В СМ с демпферными обмотками сопротивление обратной последовательности можно определить по выражению (9.3) или по (9.4), заменив в них  и соответственно на  и .

Токи нулевой последовательности в СМ создают только магнитные потоки рассеяния статорной обмотки, которые меньше, чем при токах прямой и обратной последовательностей, причем это уменьшение зависит от типа обмотки. Поэтому величина Х ₀ СМ колеблется в широких пределах:

и определяется, в основном, экспериментально.