Aktualności

Szkody spowodowane przez nierównowagę trójfazową w systemie zasilania

Jul 15, 2024 Zostaw wiadomość

1. Zwiększenie strat mocy linii

W trójfazowej czteroprzewodowej sieci zasilającej, gdy prąd przepływa przez przewód liniowy, występuje strata energii elektrycznej z powodu impedancji, a strata jest proporcjonalna do kwadratu przepływającego prądu. Gdy sieć energetyczna niskiego napięcia jest zasilana trójfazowym czteroprzewodowym systemem, niesymetryczne obciążenie trójfazowe jest nieuniknione ze względu na istnienie obciążenia jednofazowego. Gdy obciążenie trójfazowe jest niesymetryczne, przez przewód neutralny przepływa prąd. W ten sposób nie tylko przewód fazowy ma stratę, ale także przewód neutralny ma stratę, zwiększając tym samym stratę przewodu sieciowego.

2. Zwiększenie strat mocy transformatora dystrybucyjnego

Transformator dystrybucyjny jest głównym urządzeniem zasilającym sieci niskiego napięcia. Gdy pracuje w warunkach niezrównoważonego obciążenia trójfazowego, powoduje wzrost strat dystrybucyjnych. Ponieważ strata mocy konfiguracji zmienia się wraz z niezrównoważeniem obciążenia.

3. Moc wyjściowa transformatora jest zmniejszona

Struktura uzwojenia jest zaprojektowana zgodnie z warunkami pracy równowagi obciążenia, wydajność uzwojenia jest zasadniczo taka sama, a znamionowa pojemność każdej fazy jest równa. Maksymalna dopuszczalna moc wyjściowa transformatora jest ograniczona przez znamionową pojemność każdej fazy. Jeśli transformator pracuje w warunkach nierównowagi obciążenia trójfazowego, faza obciążenia lekkiego ma nadwyżkę mocy, tak że moc wyjściowa transformatora jest zmniejszona. Stopień redukcji mocy wyjściowej jest związany z nierównowagą obciążenia trójfazowego. Im większa jest nierównowaga obciążenia trójfazowego, tym bardziej zmniejsza się moc wyjściowa transformatora. Z tego powodu transformator jest obsługiwany, gdy obciążenie trójfazowe jest nierówne, a jego moc wyjściowa nie może osiągnąć wartości znamionowej, jego pojemność rezerwowa jest odpowiednio zmniejszona, a pojemność przeciążeniowa jest również zmniejszona. Jeśli transformator jest obsługiwany w warunkach przeciążenia, łatwo jest spowodować nagrzewanie się transformatora, a nawet spowodować stratę w wyniku spalania transformatora w poważnych przypadkach.

4. Rozkład prądu składowej zerowej

Prąd składowej zerowej będzie generowany, gdy obciążenie trójfazowe jest niezrównoważone, a prąd będzie się zmieniał wraz ze stopniem niezrównoważenia obciążenia trójfazowego. Im większy stopień niezrównoważenia, tym większy prąd składowej zerowej. Jeśli w pracującym transformatorze występuje prąd składowej zerowej, w jego rdzeniu zostanie wygenerowany strumień składowej zerowej. (Po stronie wysokiego napięcia nie ma prądu składowej zerowej). Zmusza to strumień składowej zerowej do przechodzenia przez ścianę zbiornika i element stalowy tylko jako kanał, a przenikalność magnetyczna elementu stalowego jest niska, to znaczy, gdy prąd składowej zerowej przepływa przez element stalowy, zostanie wygenerowana histereza i strata prądów wirowych, powodując w ten sposób wzrost lokalnej temperatury elementu stalowego i jego nagrzanie. Starzenie się zmodyfikowanej izolacji uzwojenia jest przyspieszone z powodu przegrzania, co skutkuje skróceniem żywotności sprzętu. Jednocześnie istnienie prądu składowej zerowej zwiększy również utratę konfiguracji.

5. wpływają na bezpieczną eksploatację urządzeń elektrycznych

Konfiguracja jest zaprojektowana zgodnie z warunkami działania trójfazowego równoważenia obciążenia, a rezystancja, reaktancja upływu i impedancja wzbudzenia każdego uzwojenia fazowego są zasadniczo takie same. Gdy transformator działa w trójfazowym równoważeniu obciążenia, jego prąd trójfazowy jest zasadniczo równy, a spadek napięcia każdej fazy wewnątrz transformatora jest zasadniczo taki sam, wówczas trójfazowe napięcie wyjściowe transformatora jest również zrównoważone. Jeśli transformator dystrybucyjny działa, gdy trójfazowe obciążenie jest niezrównoważone, prąd wyjściowy każdej fazy nie jest równy, a trójfazowy spadek napięcia wewnątrz transformatora dystrybucyjnego nie jest równy, co nieuchronnie doprowadzi do trójfazowego niezrównoważenia napięcia wyjściowego transformatora dystrybucyjnego.
Jednocześnie transformator działa, gdy obciążenie trójfazowe jest niezrównoważone, prąd wyjściowy trójfazowy nie jest taki sam, a linia neutralna będzie miała prąd. Dlatego linia neutralna generuje spadek napięcia impedancji, co prowadzi do dryfu neutralnego, co powoduje zmiany napięcia każdej fazy. Napięcie pierwszej fazy przy dużym obciążeniu maleje, podczas gdy napięcie pierwszej fazy przy małym obciążeniu wzrasta. Zasilanie w warunkach nierównowagi napięcia, to znaczy, że łatwo jest spowodować spalenie się sprzętu elektrycznego użytkownika pasma jednofazowego wysokiego napięcia, a sprzęt elektryczny użytkownika pasma jednofazowego niskiego napięcia może nie być używany. Dlatego, gdy obciążenie trójfazowe jest niezrównoważone, bezpieczna praca sprzętu elektrycznego będzie poważnie zagrożona.

6. Zmniejsza się sprawność silnika

Napięcie wyjściowe będzie niezrównoważone w trzech fazach, gdy obciążenie jest niezrównoważone w trzech fazach. Ponieważ niezrównoważone napięcie ma trzy składowe napięcia: sekwencję dodatnią, sekwencję ujemną i sekwencję zerową, gdy niezrównoważone napięcie jest wprowadzane do silnika, wirujące pole magnetyczne generowane przez napięcie sekwencji ujemnej jest przeciwne do wirującego pola magnetycznego generowanego przez napięcie sekwencji dodatniej, które odgrywa rolę hamowania. Jednak ponieważ pole magnetyczne sekwencji dodatniej jest znacznie silniejsze niż pole magnetyczne sekwencji ujemnej, silnik nadal obraca się w kierunku pola magnetycznego sekwencji dodatniej. Jednak ze względu na efekt hamowania pola magnetycznego sekwencji ujemnej moc wyjściowa silnika zostanie zmniejszona, a wydajność silnika zostanie zmniejszona. Jednocześnie wzrost temperatury i utrata mocy biernej silnika również wzrosną wraz z niezrównoważeniem napięcia trójfazowego. Dlatego też praca silnika w warunkach nierównowagi napięcia trójfazowego jest bardzo nieekonomiczna i niebezpieczna.

Wyślij zapytanie