Semasa operasi rangkaian kuasa 380 Volt, pelanggaran mungkin berlaku yang mempengaruhi kualiti elektrik yang dibekalkan kepada pengguna dengan ketara. Salah satu penyimpangan ini adalah ketidakseimbangan fasa, yang menampakkan diri dalam pembahagian mereka yang tidak rata ke atas beban yang dihubungkan ke talian. Hasil dari kesan ini adalah pengurangan yang signifikan dalam kekuatan peralatan yang termasuk dalam rangkaian tiga fasa industri (khususnya transformer atau motor). Di rumah, ia penuh dengan kerosakan peralatan rumah tangga yang dihubungkan ke salah satu fasa rangkaian elektrik rumah negara. Ini kerana voltan di dalamnya menjadi sangat diremehkan, atau sebaliknya - melebihi norma yang dibenarkan. Sejumlah langkah organisasi dan teknikal telah dikembangkan untuk mencegah kesan negatif voltan berbeza dalam fasa 380 Volt.
Kadar skew yang dibenarkan
Untuk membatasi penyimpangan voltan yang dibenarkan kerana ketidakseimbangan fasa, standard telah dikembangkan yang mengatur nilainya untuk rangkaian kuasa industri. Sekiranya piawaian ini terlampaui, terdapat bahaya sebenar kegagalan peralatan kuasa yang disambungkan ke talian ini. Nilai tepatnya dinyatakan dalam GOST yang relevan dan dokumen lain yang menentukan operasi peralatan elektrik (misalnya di PUE).
Sesuai dengan piawaian, nisbah tetap ditentukan antara penarafan voltan dan arus di bahagian garisan paling sedikit dan paling banyak dimuat. Untuk papan agihan kuasa, ia tidak boleh melebihi 30%, dan untuk input ke rumah persendirian (ASU) - 15%. Menurut GOST semasa, ketidakseimbangan fasa yang dibenarkan pada garis individu dengan arus terbalik tidak boleh lebih dari 2 peratus, dan pada teras neutral pengubah - 4 peratus.
Sebab ketidakseimbangan fasa dalam rangkaian tiga fasa
Terdapat beberapa sebab untuk kemunculan ketidakseimbangan fasa dalam rangkaian tiga fasa, yang utama dianggap:
- Pengagihan kapasiti sedia ada yang tidak rata ke atas beban yang disambungkan ke setiap garis fasa.
- "Zero break", yang paling sering ditunjukkan dalam pembakaran neutral.
- Kerosakan lain pada peralatan stesen atau pengguna tempatan yang bersambung dengannya.
Dalam kes pertama, daya yang digunakan oleh beban linear meningkat dengan mendadak (atau menurun), yang membawa kepada perubahan yang sesuai dalam arus yang mengalir di cabang ini.
Sekiranya tidak ada fasa ketidakseimbangan, komponen arus yang sama besarnya mengalir di sepanjang setiap garis yang termasuk dalam skema "bintang". Mereka menghasilkan neutral kerana penambahan vektor tiga komponen berasingan secara teorinya sama dengan sifar. Dengan peningkatan penggunaan sepanjang garis, komponen arus yang melaluinya meningkat, akibatnya wayar neutral tidak memenuhi fungsinya dan melanggar pengagihan potensi fasa yang seragam.
Sekiranya berlaku pemecahan neutral (pembakaran sifar), kemiringan berlaku disebabkan oleh fakta bahawa fungsi wayar neutral secara automatik dipindahkan ke salah satu konduktor fasa; dalam kes ini, voltan pada semua yang lain beralih ke atas. Pelanggaran dalam operasi peralatan stesen juga menyebabkan pengedaran yang tidak rata di sepanjang garis fasa, tetapi sudah ada di sisi pengubah "bintang", dan bukan objek yang terhubung dengannya (sebuah rumah negara, khususnya).
Pelanggaran simetri dalam rangkaian voltan tinggi
Dalam rangkaian voltan tinggi, penampilan asimetri yang tidak diingini dikaitkan dengan kehadiran beban fasa tunggal yang kuat atau pengguna tiga fasa dengan pengedaran fasa yang tidak sama. Sumber bias dalam rangkaian industri 0.38-10 kV adalah pelbagai jenis tungku elektrik lebur (bijih-termal, aruhan dan loji pemanasan yang serupa). Senarai peralatan yang membuat asimetri harus merangkumi mesin kimpalan penyongsang, yang dibezakan oleh arus penggunaan tinggi dan mampu melanggar pengagihan beban yang seragam.
Pencawang tarikan pengangkutan kereta api adalah sumber asimetri berbahaya yang kuat, kerana lokomotif elektrik moden adalah pengguna tenaga elektrik fasa tunggal. Kuasa mereka mencapai beberapa ratus kilowatt, yang hanya meningkatkan kemungkinan gangguan dalam pengedaran beban.
Anda boleh mengesahkan kehadirannya dengan bantuan pengapit pengukur arus khas, yang memungkinkan untuk memeriksa litar yang berfungsi dengan beban berlebihan. Sekiranya nilai semasa dijumpai dalam salah satu fasa yang jauh melebihi nilai yang dibenarkan, seseorang dapat dengan selamat mengatakan bahawa ada kecenderungan yang berbahaya.
Kesan negatif voltan dan herotan arus
Kemunculan asimetri fasa mesti ditanggapi dengan segera kerana sebab-sebab berikut:
- Dalam kes ini, ancaman sebenar kerosakan pada peranti yang disambungkan ke rangkaian ini atau kemerosotan prestasinya.
- Ini membawa kepada gangguan dalam operasi sumber tenaga elektrik (pengubah pencawang, khususnya).
- Akibat lain dari pengagihan fasa yang tidak normal adalah pengurangan jangka hayat peralatan kilang.
Bagi pengguna rata-rata, kesan asimetri diterjemahkan ke dalam peningkatan kos elektrik, pembaikan peralatan rumah tangga, dan potensi kecederaan. Sekiranya lekukan di garisan disebabkan oleh kerosakan wayar neutral, keadaan perlindungan terhadap kejutan elektrik semakin teruk. Bas peranti pembumian (pengecas) yang dipasang pada pencawang pencahayaan pecah; sekiranya tiada litar tempatan, pengguna tetap tidak berdaya.
Apabila asimetri muncul di rangkaian industri, penggunaan tenaga juga meningkat, dan peralatan talian yang disertakan di dalamnya mengalami beban berlebihan. Di pencawang pengedaran, penggunaan minyak dalam transformer meningkat dengan mendadak, dan peralatan kawalan dan pengedaran boleh gagal. Semua ancaman ini akhirnya mengakibatkan kos bahan tambahan yang berkaitan dengan keperluan untuk memperbaiki atau mengganti peralatan yang terbakar
Untuk mengelakkan situasi seperti itu, perlu memikirkan terlebih dahulu langkah-langkah berkesan yang menyumbang kepada pencegahannya. Sekiranya tidak mungkin untuk mengelakkan ketidakseimbangan fasa, anda harus menggunakan semua kaedah yang mungkin untuk menghapuskannya.
Kaedah perlindungan
Untuk memastikan operasi simetri rangkaian kuasa dan menormalkan nilai voltan di setiap garis fasa tunggal, alat pembetulan khas digunakan. Fungsi ini paling kerap dilakukan oleh penstabil voltan klasik. Walau bagaimanapun, peranti ini tidak dapat sepenuhnya menghilangkan asimetri dalam rangkaian bekalan, kerana tujuannya adalah untuk menstabilkan hanya satu fasa. Atas sebab ini, tidak mustahil untuk melindungi keseluruhan rangkaian tiga fasa dengan peranti seperti itu, dan juga untuk menghilangkan akibat penyimpangan.
Ada kemungkinan bahawa penstabil itu sendiri menjadi penyebab penyebaran elektrik yang tidak rata sepanjang fasa.
Kaedah organisasi dan teknikal berikut digunakan untuk melindungi litar tiga fasa daripada asimetri fasa:
- kajian berkualiti tinggi mengenai projek bekalan tenaga, dengan mengambil kira beban yang tidak rata;
- penggunaan peranti khas yang memungkinkan untuk menyelaraskannya secara automatik (yang disebut pengubah keseimbangan);
- penyesuaian skim penggunaan tenaga yang ada (jika kesilapan dilakukan lebih awal).
Bantuan penting dalam melindungi dari asimetri diberikan oleh peralatan penyekat khas (geganti pemantauan fasa dan voltan, misalnya), yang memutuskan talian apabila pelanggaran dikesan.
Hanya langkah tepat waktu yang diambil akan menghilangkan ketidakseimbangan fasa dalam rangkaian dan menghilangkan akibat negatif dari fenomena ini: melindungi peralatan dan peralatan rumah tangga dari kerosakan.
