Under driften af 380 volt kraftnet er overtrædelser mulige, der væsentligt påvirker kvaliteten af den elektricitet, der leveres til forbrugeren. Et af disse afvigelser er faseubalance, som manifesterer sig i deres ujævne fordeling over de belastninger, der er forbundet med linjen. Resultatet af denne effekt er en betydelig reduktion i styrken af udstyr, der er inkluderet i det industrielle trefasede netværk (især transformere eller motorer). Hjemme er det fyldt med skader på husholdningsapparater, der er forbundet til en af faserne i strømforsyningen i et landsted. Dette skyldes, at spændingen i den bliver meget undervurderet, eller omvendt - overstiger den tilladte norm. For at forhindre de negative virkninger af forskellige spændinger i faser på 380 volt er der udviklet en række organisatoriske og tekniske foranstaltninger.
Tilladte skævehastigheder
For at begrænse de tilladte spændingsafvigelser på grund af faseubalance er der udviklet standarder, der regulerer deres værdier for industrielle kraftnet. Hvis disse standarder overskrides, er der en reel fare for svigt i det udstyr, der er tilsluttet denne linje. Deres nøjagtige værdier er angivet i de relevante GOST'er og andre dokumenter, der bestemmer driften af elektrisk udstyr (f.eks. I PUE).
I overensstemmelse med standarderne fastlægges faste forhold mellem klassificering af spændinger og strømme i de mindst og mest belastede sektioner af linierne. For strømdistributionskort bør det ikke overstige 30%, og for input til private huse (ASU'er) - 15%. I henhold til de nuværende GOST'er kan den tilladte faseubalance på individuelle linjer med omvendte strømme ikke være mere end 2 procent og på den neutrale kerne af transformeren - 4 procent.
Årsager til faseubalance i et trefaset netværk
Der er flere grunde til forekomsten af faseubalance i trefasede netværk, hvoraf de vigtigste betragtes som:
- Ujævn fordeling af eksisterende kapaciteter over de belastninger, der er forbundet til hver af faselinierne.
- "Nul pause", der oftest manifesteres i afbrænding af neutral.
- Andre fejl i stationsudstyret eller i lokale forbrugere, der er forbundet til det.
I det første tilfælde stiger den energi, der forbruges af den lineære belastning, kraftigt (eller formindskes), hvilket fører til en tilsvarende ændring i strømmen, der flyder i denne gren.
I fravær af faseubalance strømmer lige store størrelsesstrømskomponenter langs hver af de linjer, der er forbundet i henhold til “stjerne” -skemaet. Deres resulterende i neutral på grund af vektortilsætningen af tre separate komponenter skal teoretisk være lig med nul. Med en stigning i forbrug langs en af linjerne øges de aktuelle komponenter gennem den, hvilket resulterer i, at den neutrale ledning ikke udfører sin funktion og krænker den ensartede fordeling af fasepotentialer.
I tilfælde af et neutralt brud (nulforbrænding) forekommer et skævhed på grund af det faktum, at funktionen af den neutrale ledning automatisk overføres til en af faseledere; i dette tilfælde forskydes spændingen på alle andre opad. Krænkelser i driften af stationudstyr fører også til ujævn fordeling langs faselinier, men allerede på siden af transformatorens "stjerne" og ikke det objekt, der er forbundet til det (især et landsted).
Krænkelse af symmetri i højspændingsnetværk
I højspændingsnetværk er forekomsten af uønsket asymmetri forbundet med tilstedeværelsen af kraftige enfasede belastninger eller trefasekonsumenter med ulig fasefordeling. Kilderne til bias i industrielle netværk på 0,38-10 kV er forskellige typer smeltende elektriske ovne (malm-termisk, induktion og lignende opvarmningsanlæg). Listen over udstyr, der skaber asymmetri, skal omfatte svejsemaskiner for invertere, der er kendetegnet ved høje forbrugsstrømme og er i stand til at krænke den ensartede fordeling af belastninger.
Trækkraftstationer i jernbanetransport er kraftfulde kilder til farlig asymmetri, da moderne elektriske lokomotiver er enfaset forbrugere af elektrisk energi. Deres kraft når flere hundrede kilowatt, hvilket kun øger sandsynligheden for forstyrrelser i fordelingen af belastninger.
Du kan verificere deres tilstedeværelse ved hjælp af specielle strømmålingsklemmer, hvorigennem det er muligt at kontrollere de kredsløb, der fungerer med overbelastning. Hvis aktuelle værdier findes i en af de faser, der mærkbart overskrider de tilladte værdier, kan man med sikkerhed sige, at der er et farligt skævt.
Negativ effekt af spænding og strømforvrængning
Udseendet af fase asymmetri skal omgående reageres af følgende grunde:
- I dette tilfælde den reelle trussel om skade på enheder, der er forbundet til dette netværk eller en forringelse af deres ydelse.
- Dette fører til forstyrrelser i driften af elektriske kraftkilder (især transformerstationstransformatorer).
- En anden konsekvens af den unormale fasefordeling er en reduktion i planteapparatets levetid.
For den gennemsnitlige forbruger omsætter virkningerne af asymmetri til øgede omkostninger til elektricitet, reparationer af husholdningsapparater og potentialet for skade. Hvis skævheden i linjen er forårsaget af ødelæggelse af den neutrale ledning, forværres betingelserne for beskyttelse mod elektrisk stød mærkbart. Bussen fra jordforbindelsesenheden (oplader) monteret på transformatorstationen går i stykker; i mangel af et lokalt kredsløb forbliver brugeren fuldstændig forsvarsløs.
Når asymmetrier vises i industrielle netværk, stiger også energiforbruget, og linieudstyret, der er inkluderet i dem, oplever alvorlig overbelastning. Ved distributionsstationer stiger olieforbruget i transformere kraftigt, og kontrol- og distributionsudstyr kan mislykkes. Alle disse trusler fører i sidste ende til yderligere materialomkostninger forbundet med behovet for at reparere eller udskifte brændt udstyr
For at forhindre sådanne situationer vil det være nødvendigt at tænke på forhånd over effektive foranstaltninger, der bidrager til deres forebyggelse. Hvis det ikke er muligt at undgå faseubalance, bliver du nødt til at bruge alle mulige metoder til at eliminere den.
Beskyttelsesmetoder
For at sikre den symmetriske drift af kraftnetværk og normalisere spændingsværdien i hver af enfaselinierne bruges specielle korrigerende enheder. Denne funktion udføres ofte af klassiske spændingsstabilisatorer. Imidlertid er disse anordninger ikke i stand til helt at eliminere asymmetrien i forsyningskredsløbene, da deres formål er kun at stabilisere en fase. Af denne grund er det ikke muligt at beskytte hele trefaset netværket med sådanne enheder såvel som at eliminere konsekvenserne af skævhed.
Det er muligt, at stabilisatorerne i sig selv bliver årsagen til den ujævne fordeling af elektricitet over faserne.
Følgende organisatoriske og tekniske metoder anvendes til at beskytte trefasekredsløb mod fase asymmetri:
- undersøgelse af høj kvalitet af energiforsyningsprojektet under hensyntagen til den ujævne belastning;
- brugen af specielle enheder, som det er muligt at automatisk justere dem på (de såkaldte afbalanceringstransformatorer);
- justering af eksisterende energiforbrugsordninger (hvis der blev begået fejl tidligere).
Betydelig hjælp til at beskytte mod asymmetri ydes af specielt blokeringsudstyr (fase- og spændingsovervågningsrelæer, for eksempel), der frakobler linjen, når der opdages overtrædelser.
Kun rettidige foranstaltninger, der træffes, vil eliminere faseubalance i netværket og fjerne de negative konsekvenser af dette fænomen: beskytte udstyr og husholdningsapparater mod sammenbrud.
