Hallo,

In bepaalde pdf's mbt. 3 fasen transformatoren kom ik regelmatig de term "Zero sequence current" tegen. Kan iemand mij vertellen wat dit is, en wat de NL term hiervoor is?

kluyze

The only thing 2 engineers will agree upon, is that the 3rd one is an idiot. - Shakespeare was a mathematician : root(4*b^2) = 2b or -2b

Ik kan de bal helemaal misslaan, maar hetgene waar ik aan dacht was de stroom door de nul bij een ongelijk 3 fase systeem.

Hallo n1mr0d.

Negative-, positive- of zero sequence zijn de drie (1 fase) componenten waarmee gerekend wordt in een drie fasen systeem. Deze drie symmetrische componenten worden onder andere gebruikt om juist het asymmetrische gedrag weer te geven.

3-fase (of gebalanceerde) fouten beinvloeden een 3 fasen netwerk symmetrisch. 1 fase of niet gebalanceerde afwijkingen beinvloeden een 3-fasen net echter niet symmetrisch. Om nu wat eenvoudiger aan dit soort gedragingen te kunnen rekenen, of om dit wat makkelijker inzichtelijk te maken zijn de termen positive, negative en zero sequence current (maar ook reactantie's)in het leven geroepen.
Het is dan mogelijk om via 1 fase berekeningen een totaal berekening te maken voor een drie fasen netwerk. 3 fasen berekeningen zijn namelijk niet eenvoudig.In elk gebalanceerd 3 fasen systeem zijn deze 3 componenten uit te rekenen.

In het kort komt het erop neer dat:
positive sequence stromen dezelfde draairichting hebben als het hoofdveld. Deze zijn aanwezig in een goed gebalanceerd 3 fasen netwerk.
Negative sequence stromen hebben een tegengestelde richting aan het hoofdveld. Deze zijn aanwezig bij een onbalans.
Zero sequence stromen a.h.w. stilstaan aan het hoofdveld. Deze zijn vooral aanwezig bij een onbalans in het sterpunt.

Meestal kom je deze kreten tegen bij kortsluitberekeningen. Echter waar het echt inzichtelijk wordt is bij de bespreking van harmonischen. Het blijkt namelijk dat bij 5e harmonischen er negative sequence stromen gaan lopen. Het lijkt dan net of er een veld ontstaat dat tegen het draaiveld in loopt! Bij een 7e harmonische ontstaat er een positive sequence stroom. Het lijkt dan net of er een evenwijdig veld ontstaat met een vel hogere frequentie!!
En bij 3e harmonischen loopt er opeens een stroom in het sterpunt!!!

Je moet een en ander eigenlijk eens grafisch zien.

Ik heb in het verleden eens via mathcad een .AVI filmpje gemaakt. Ik weet alleen (nog) niet hoe ik die hier op CO moet krijgen... (Misschien later)

Het is echter allemaal nogal theoretisch. Je moet onthouden dat het eigenlijk een compleet nieuw draaiveld in het hoofd draaiveld is. En het ontstaan daarvan is afhankelijk van het soort afwijking. Vandaar dat ik wel eens zeg dat er bij sluitingen of bij het starten van een motor of het inschakelen van een trafo er 'vreemde' dingen gebeuren met het draaiveld.

kluyze

The only thing 2 engineers will agree upon, is that the 3rd one is an idiot. - Shakespeare was a mathematician : root(4*b^2) = 2b or -2b

Ik heb er niets van verstaan. :o

Wat hebben die stromen met een draaiveld te maken? En wat bedoel je met een draaiveld in een transfo? Ik ken wel wat van transfo's en motoren maar dit heb ik nog nooit gezien.

Dit is helemaal niet slecht bedoelt, maar het is nogal wat zware stof. Misschien kan je je uitleg wat anders verwoorden of wat extra uitleg geven hier en daar. Een figuur zou interessant zijn dat het zichtbaar is waar deze stromen juist vloeien.

Nou, Daar gaat ie dan.

In een gebalanceerd 3 fasen netwerk zijn de fasen constant 120 graden ten opzichte van elkaar verschoven. Wanneer we de sinus als een vector uitzetten, dan lijkt deze om een middenpunt te draaien. Als we dit bij alle drie de fasen doen, dan lijken deze fase met elkaar in een regelmaat om een middenpunt te draaien. Daarom spreken we bij 3 fasen van een draaiveld. De richting van het draaiveld is afhankelijk van de fasevolgorde! Dat is belangrijk om te onthouden. De fasevolgorde bepaald de draairichting. Door bijvoorbeeld het verwisselen van twee fasen gaat deze de andere kant op draaien.

Als je in een normaal draaiveld alle spanningen bij elkaar optelt (de vectoren achter elkaar leggen) zul je zien dat je precies in het middenpunt (=sterpunt) uitkomt. De spanning in het sterpunt is dan ook (in een symmetrisch netwerk) ten alle tijden nul volt.

Als nu om de een of andere reden de sinussen van dit draaiveld verstoord worden, ontstaan er harmonischen volgens Fourier. Deze harmonischen vormen echter zelf ook weer een klein draaiveldje.
Omdat deze als het ware gesuperponeerd zijn op de hoofdfase, is de fasevolgorde niet alleen meer afhankelijk van hun eigen positie, maar ook van die van het hoofdveld.
Je kunt een harmonische namelijk voorstellen als een klein subvectortje dat bovenop de grondtoonvector ronddraait.

Alles nog duidelijk?
Dan gaan we verder...
(er komt zo een filmpje)

Het blijkt nu dat bij bijvoorbeeld 3e harmonischen, alle harmonische fasen altijd met elkaar in fase zijn. Dat is misschien wat moeilijk voor te stellen, maar dat komt juist omdat deze dankzij de 50Hz hoofdfasen ook ronddraaien.
Klik op de link voor het filmpje. En kies op deze pagina dan: [Knutselen]
Kies dan op de knutselpagina: "3e harmonischen in een 3 fasen netwerk."

http://home.planet.nl/~mmbode/

Ik wou dat het anders kon met die fimpjes link...

Het gevolg hiervan is dat in het sterpunt de spanningen van deze 150Hz draaiveld elkaar niet meer opheffen, zoals dat bij een normaal draaiveld wel het geval is. Door alle vectoren van deze 150 Hz achter elkaar te leggen, kom je ineens niet meer netjes in het sterpunt uit! Het gevolg is dan, dat het sterpunt nu niet meer nul volt is! Vandaar dat 3e harmonischen (maar ook 6e, 9e, 12e enz) zeer ongewenst zijn.
Omdat alle fasen met elkaar in fase zijn, kun je ook niet meer spreken van een draaiveld. Er is zogenaamd geen sequentie meer in de fasen (=fasevolgorde). Ze zijn altijd gelijk aan elkaar. Vandaar de naam Zero-sequence...

Bij bijvoorbeeld 5e harmonischen is de zaak geheel anders.
Klik op de link voor het filmpje. En kies op deze pagina dan: [Knutselen]
Kies dan op de knutselpagina: "5e harmonischen in een 3 fasen netwerk".

http://home.planet.nl/~mmbode/

Het is misschien wat moeilijk te zien, maar het blijkt dat de fasevolgorde van dit 5e harmonische veld juist net andersom aan het hoofdveld is. Er blijkt dus een klein draaiveldje tegengesteld aan het hoofdveld te draaien! Dit tegengestelde veld zal het hoofdveld inderdaad tegenwerken. Voor bijvoorbeeld een motor betekent dit soort harmonischen dat hij een mider grote kracht kan ontwikkelen, maar wel warmer wordt!
Omdat dit veld als het ware de andere kant opdraait vanwege de sequentie van de fasen (= fasevolgorde) noemen we dit negative sequence

En zo heeft elke harmonische zijn sequentie.

Een 7e harmonische blijkt een positieve fasevolgorde te hebben. Deze zal dus meedraaien met het hoofdveld. Ook hier is op mijn thuispagina een filmpje van te vinden...

Nu blijkt dat bij aardfouten en dergelijke er veel zero-sequence stromen gaan lopen. Daar maakt men dankbaar gebruik van door juist op deze soort te filteren. Bij aanwezigheid van zero-sequence stromen kan de conclusie worden getrokken dat er ergens een aardfout is.

Bij het inschakelen van een transformator, ontstaan er juist veel 2e harmonischen. Deze heeft een negative sequence. Een beveiliging mag hier echter niet op aanspreken. Deze kan daarom uitgerust zijn met een filter voor 100 Hz die een andere draaizin heeft dan het hoofdveld (=negative sequence).

En zo zijn er nog veel meer toepassingen en rekenmethoden voor deze fase-sequence componenten.

kluyze

The only thing 2 engineers will agree upon, is that the 3rd one is an idiot. - Shakespeare was a mathematician : root(4*b^2) = 2b or -2b

Ok het is duidelijk, ik hoop voor de ts ook. :p

Maar, toch weer een vraagje. Is dit nu hetzelfde als bij een asymmetrische belasting? Of heeft dat een andere naam. Ik kan namelijk wel wat van 3fase en van (a)symmetrische belastingen, maar deze term had ik eerlijk nog nooit gehoord.

Bij asymmetrische belasting gaat er toch ook een stroom door de nulgeleider vloeien, welke volgens mij niet veel met harmonischen te maken heeft.

Bedankt voor de uitleg in ieder geval, heb ik weer wat bijgeleerd.

er is een mailtje gearriveerd...

Ah Henry. Zo kan het dus ook... :)

@n1mr0d
Ik zal jouw mailtje eens goed bestuderen (kost even tijd).

@Kluyze.
In principe gaat het verhaal op voor een symmetrisch 3 fasen systeem. Een verhoging in één fase is hier merkbaar in een andere fase.
Een asymmetrische belasting als zodanig, waarbij er een stroom door de nul gaat lopen, is eigenlijk een enkelfasig fenomeen. Er is daar geen sprake van dat de foutsituatie (namelijk de onbalans in één fase) een draaiveld is. Men zal daarom ook niets in een andere fase kunnen merken.In die zin is hier dus eigenlijk geen andere voorstelling van zaken nodig. Het is een éénfasig fenomeen, en in die zin eenvoudig voor te stellen...

Maar men zou kunnen zeggen, dat de onbalans een waarde in één fase heeft (de asymetrisch belaste fase), en dat de andere twee fasen wel degelijk meedraaien alleen dat deze een hoogte hebben van nul. In die zin hebben we het dan weer over een positive sequence current. En dat klopt dan wel weer, omdat de positive sequence eigenlijk de representatie is van de normale stroom en spanning die aanwezig is in het systeem zonder foutsituatie. Alle eventuele aanwezige draaivelden zijn dan in fase, en draaien dezelfde kant op. Een asymmetrie is in wezen ook geen foutsituatie.

Ik hoop dat je begrijpt wat ik bedoel...