Подробная информация о причинах и опасностях трехфазного дисбаланса

Трехфазный дисбаланс относится к несоответствию амплитуд трехфазного тока (или напряжения) в энергосистеме, причем разность амплитуд превышает установленный диапазон.Из-за несбалансированной нагрузки, добавляемой каждым источником питания фазы, это относится к проблеме конфигурации фундаментальной волновой нагрузки.Асимметрия трех фаз является важным показателем качества электроэнергии.Если трехфазный дисбаланс превышает диапазон, который может выдержать распределительная сеть, это повлияет на безопасную работу всей энергосистемы.

Несбалансированный ток в трехфазной системе вызывает

1. Ошибка отключения

Если одна фаза отключена, но не заземлена, или если одна фаза автоматического выключателя и разъединителя не подключены, предохранитель трансформатора напряжения перегорает, что приводит к несимметричности трехфазных параметров.При отключении одной фазы линии предыдущего уровня напряжения напряжение следующего уровня напряжения показывает, что напряжения трех фаз снижены, одна из которых ниже, а две другие выше, но значения напряжения два рядом.Когда линия на этом уровне отключена, фазное напряжение отключенной линии равно нулю, а фазное напряжение неразорванной линии остается фазным напряжением.

2. Замыкание на землю

Когда одна фаза линии отключена, а одна фаза заземлена, хотя трехфазное напряжение несимметрично, значение напряжения после заземления не меняется.Однофазные заземления делятся на металлические заземления и неметаллические заземления.При металлическом заземлении напряжение неисправной фазы равно нулю или близко к нулю, а напряжение исправной фазы увеличивается в 1,732 раза и остается неизменным;при неметаллическом заземлении напряжение заземляющей фазы не равно нулю, а снижается до определенного значения, а две другие фазы увеличиваются менее чем в 1,732 раза.

3. Причины резонанса

Существует два типа трехфазного перекоса напряжения, вызванного резонансом:

1) Фундаментальный резонанс

Резонанс основной частоты аналогичен однофазному заземлению, то есть напряжение одной фазы уменьшается, а напряжение двух других фаз увеличивается.При поиске причины неисправности трудно найти место неисправности.В это время вы можете проверить специального пользователя.Если это не причина заземления, это может быть вызвано резонансом..

2) Резонанс частотного разделения

Другой - резонанс с частотным разделением или высокочастотный резонанс, который характеризуется одновременным повышением трехфазного напряжения.

Кроме того, следует также отметить, что при отсечении части линии воздушной шиной или исчезновении однофазного замыкания на землю, при появлении сигнала заземления и превышении напряжения одной, двух или трех фаз над линейным, указатель вольтметра ударяется о головку и в то же время медленно движется, или Трехфазное напряжение возрастает в свою очередь, чтобы превысить линейное напряжение.В этом случае это обычно вызвано резонансом.

4. Нерациональное распределение трехфазных нагрузок

Многие работники, устанавливающие счетчики и подключающие электричество, не имеют профессиональных знаний и понятия о трехфазном балансе нагрузки, поэтому не обращают внимания на контроль трехфазного баланса нагрузки при подключении питания, а просто вслепую и случайным образом подключают и устанавливают цепь .стол, что в значительной степени вызвало разбалансировку трехфазной нагрузки.Во-вторых, большинство цепей в нашей стране совмещены с питанием и освещением, поэтому при использовании однофазного электрооборудования эффективность потребления электроэнергии будет снижена, и эта разница еще больше усугубляет несогласованность трехфазной нагрузки распределительных трансформаторов.состояние баланса.

5. Постоянно меняющаяся электрическая нагрузка

Причинами нестабильности нагрузки на электроэнергию являются частый снос, перенос счетчиков или увеличение количества потребителей электроэнергии;нестабильность временного и сезонного потребления электроэнергии.Таким образом, неопределенность и неконцентрация в общем количестве и времени приводят к тому, что нагрузка по потреблению электроэнергии также должна меняться в зависимости от реальной ситуации.

6. Ослабление контроля нагрузок распределительных трансформаторов.

При управлении распределительной сетью проблемы управления трехфазным распределением нагрузки часто игнорируются.При обнаружении распределительной сети трехфазная нагрузка распределительного трансформатора регулярно не определялась и не регулировалась.Кроме того, существует множество факторов, вызывающих явление трехфазного дисбаланса, таких как влияние линии и нефазированный момент нагрузки трехфазного тока и так далее.

Чем опасен несимметричный ток в трехфазной сети?

1. Увеличьте потери мощности линии

В трехфазной четырехпроводной сети электроснабжения при прохождении тока по линейным проводам будут потери мощности из-за наличия импеданса, причем потери пропорциональны квадрату проходящего тока.Когда низковольтная электрическая сеть питается от трехфазной четырехпроводной системы, из-за наличия однофазной нагрузки неизбежен разбаланс трехфазной нагрузки.Когда трехфазная нагрузка работает несимметрично, по нейтральной линии протекает ток.Таким образом, теряется не только фазовая линия, но и нейтральная линия, что увеличивает потери линии сетки.

2. Увеличьте потери мощности распределительных трансформаторов.

Распределительный трансформатор является основным силовым оборудованием низковольтной электросети.Когда он работает под несимметричной трехфазной нагрузкой, это увеличивает потери распределительного трансформатора.Потому что потери мощности распределительного трансформатора зависят от дисбаланса нагрузки.

3. Уменьшена мощность распределительного трансформатора.

При проектировании распределительного трансформатора структура его обмотки проектируется в соответствии с условиями балансировки нагрузки, производительность обмотки в основном одинакова, а номинальная мощность каждой фазы одинакова.Максимально допустимая мощность распределительного трансформатора ограничена номинальной мощностью каждой фазы.Если распределительный трансформатор работает в условиях несимметричной трехфазной нагрузки, одна фаза с малой нагрузкой имеет избыточную мощность, что снижает мощность распределительного трансформатора.Степень снижения мощности связана с асимметрией трехфазной нагрузки.Чем больше асимметрия трехфазной нагрузки, тем больше снижается выходная мощность распределительного трансформатора.

По этой причине, когда распределительный трансформатор работает при неуравновешенной трехфазной нагрузке, его выходная мощность не может достигать номинального значения, его запасная мощность также соответственно уменьшается, а также снижается перегрузочная способность.Если распределительный трансформатор работает в условиях перегрузки, это легко может привести к его нагреву, а в тяжелых случаях даже к перегоранию распределительного трансформатора.

4. Распределительный трансформатор вырабатывает ток нулевой последовательности.

Когда распределительный трансформатор работает под несимметричной трехфазной нагрузкой, будет генерироваться ток нулевой последовательности.Этот ток будет изменяться в зависимости от степени неуравновешенности трехфазной нагрузки.Чем больше степень неуравновешенности, тем больше ток нулевой последовательности.При наличии тока нулевой последовательности в работающем распределительном трансформаторе в его железном сердечнике будет генерироваться магнитный поток нулевой последовательности.(Ток нулевой последовательности отсутствует на стороне высокого напряжения). Это вынуждает магнитный поток нулевой последовательности проходить только через стенку резервуара и стальной элемент в виде канала, в то время как магнитная проницаемость стального элемента низкая.Когда ток нулевой последовательности проходит через стальной элемент, возникают гистерезис и вихревые токи.потери, так что локальная температура стальных компонентов распределения увеличивается и генерирует тепло.Изоляция обмоток распределительного трансформатора быстро стареет из-за перегрева, что приводит к сокращению срока службы оборудования.В то же время наличие тока нулевой последовательности также увеличивает потери распределительного трансформатора.

5. Влияют на безопасную работу электрооборудования

Распределительный трансформатор разработан в соответствии с условиями работы трехфазного баланса нагрузки, а сопротивление, реактивное сопротивление рассеяния и импеданс возбуждения каждой фазной обмотки в основном одинаковы.Когда распределительный трансформатор работает с трехфазным балансом нагрузки, его трехфазные токи в основном равны, и падение напряжения каждой фазы внутри распределительного трансформатора в основном одинаково, поэтому трехфазное выходное напряжение распределительного трансформатора также равно сбалансированный.Если распределительный трансформатор работает при несимметричной трехфазной нагрузке, то выходной ток каждой фазы неодинаков, и трехфазное падение напряжения внутри распределительного трансформатора неодинаково, что неизбежно приведет к трехфазной несимметрии нагрузки. выходное напряжение распределительного трансформатора.

В то же время распределительный трансформатор работает, когда трехфазная нагрузка неуравновешена, трехфазный выходной ток отличается, и через нейтральную линию будет проходить ток.В результате нейтральная линия вызывает падение напряжения импеданса, что вызывает дрейф нейтральной точки и вызывает изменение напряжения каждой фазы.Напряжение одной фазы при большой нагрузке уменьшается, а напряжение одной фазы при малой нагрузке увеличивается.Подача питания в условиях перекоса напряжения, то есть легко привести к перегоранию электрооборудования пользователя с высоковольтным однофазным подключением, в то время как электрооборудование пользователя с низковольтным однофазным подключением может выйти из строя. непригодный для использования.Поэтому, когда трехфазная нагрузка не сбалансирована, безопасная работа электрооборудования окажется под серьезной угрозой.

6. Снижение КПД двигателя

Распределительный трансформатор работает в условиях несимметричной трехфазной нагрузки, что вызывает трехфазную асимметрию выходного напряжения.Поскольку несимметричное напряжение имеет три составляющие напряжения: прямую последовательность, обратную последовательность и нулевую последовательность, когда это несимметричное напряжение подается на двигатель, вращающееся магнитное поле, создаваемое напряжением обратной последовательности, противоположно вращающемуся магнитному полю, создаваемому прямой последовательностью. напряжение, которое действует как тормоз.эффект.Но поскольку магнитное поле прямой последовательности намного сильнее, чем магнитное поле обратной последовательности, двигатель все равно вращается в направлении магнитного поля прямой последовательности.Однако из-за тормозящего действия магнитного поля обратной последовательности выходная мощность двигателя будет снижена, что приведет к снижению эффективности двигателя.В то же время повышение температуры и потери реактивной мощности двигателя также будут увеличиваться при асимметрии трехфазного напряжения.Поэтому очень неэкономично и небезопасно эксплуатировать двигатель в условиях перекоса трехфазного напряжения.