380 Volt güç şebekelerinin çalışması sırasında, tüketiciye sağlanan elektriğin kalitesini önemli ölçüde etkileyen ihlaller mümkündür. Bu sapmalardan biri, hatta bağlanan yükler üzerindeki eşit olmayan dağılımlarında kendini gösteren faz dengesizliğidir. Bu etkinin sonucu, endüstriyel üç fazlı şebekede (özellikle transformatörler veya motorlar) bulunan ekipmanın gücünde önemli bir azalmadır. Evde, bir kır evinin elektrik şebekesinin aşamalarından birine bağlı ev aletlerine zarar verir. Bunun nedeni, içindeki voltajın çok düşük olduğundan veya tam tersi - izin verilen normu aşmasıdır. 380 volt fazlarındaki farklı voltajların olumsuz etkilerini önlemek için, bir takım organizasyonel ve teknik önlemler geliştirilmiştir.
İzin verilen eğriltme oranları
Faz dengesizliği nedeniyle izin verilen voltaj sapmalarını sınırlamak için, endüstriyel güç şebekeleri için değerlerini düzenleyen standartlar geliştirilmiştir. Bu standartlar aşılırsa, bu hatta bağlı güç ekipmanının arızalanması gerçek bir tehlikedir. Kesin değerleri, ilgili GOST'larda ve elektrikli ekipmanın çalışmasını belirleyen diğer belgelerde (örneğin PUE'de) verilmiştir.
Standartlara uygun olarak, hatların en az ve en yüklü bölümlerindeki voltaj ve akım değerleri arasında sabit oranlar belirlenir. Güç dağıtım panoları için% 30'u geçmemeli ve özel evlere (ASU'lar) girişler için -% 15. Mevcut GOST'lara göre, ters akımları olan bireysel hatlarda izin verilen faz dengesizliği yüzde 2'den fazla ve transformatörün nötr çekirdeğinde - yüzde 4 olamaz.
Üç fazlı bir ağda faz dengesizliğinin nedenleri
Üç fazlı ağlarda faz dengesizliğinin ortaya çıkmasının birkaç nedeni vardır, bunların ana olarak kabul edilir:
- Faz kapasitelerinin her birine bağlı yükler üzerindeki mevcut kapasitelerin eşit olmayan dağılımı.
- "Sıfır mola", çoğunlukla nötr yanma tezahür etti.
- İstasyon ekipmanındaki veya ona bağlı yerel tüketicilerdeki diğer arızalar.
İlk durumda, doğrusal yük tarafından tüketilen güç keskin bir şekilde artar (veya azalır), bu da bu dalda akan akımda karşılık gelen bir değişikliğe yol açar.
Faz dengesizliğinin yokluğunda, “yıldız” şemasına göre bağlı hatların her biri boyunca eşit büyüklükte akım bileşenleri akar. Üç ayrı bileşenin vektör eklenmesi nedeniyle nötr olarak ortaya çıkmaları teorik olarak sıfıra eşit olmalıdır. Hatlardan biri boyunca tüketimin artmasıyla, mevcut bileşenler artar, bunun sonucunda nötr tel işlevini yerine getirmez ve faz potansiyellerinin eşit dağılımını ihlal eder.
Nötr bir kırılma durumunda (sıfır yanma), nötr telin işlevinin otomatik olarak faz iletkenlerinden birine aktarılması nedeniyle bir eğrilik oluşur; bu durumda, diğer tüm voltajlar yukarı doğru kaydırılır. İstasyon ekipmanının çalışmasındaki ihlaller de faz hatları boyunca eşit olmayan bir dağılıma neden olur, ancak transformatörün ona bağlı nesne (özellikle bir kır evi) değil, zaten “yıldız” ın yanında.
Yüksek gerilim şebekelerinde simetri ihlali
Yüksek gerilim şebekelerinde, istenmeyen asimetrinin ortaya çıkması, güçlü tek fazlı yüklerin veya eşit olmayan faz dağılımına sahip üç fazlı tüketicilerin varlığı ile ilişkilidir. Endüstriyel ağlarda 0,38-10 kV'luk yanlılık kaynakları, çeşitli tipte ergitme elektrikli fırınlarıdır (cevher termal, indüksiyon ve benzeri ısıtma tesisleri). Asimetri oluşturan ekipman listesi, yüksek tüketim akımları ile karakterize edilen ve yüklerin eşit dağılımını ihlal edebilen invertör kaynak makinelerini içermelidir.
Modern elektrikli lokomotifler, tek fazlı elektrik enerjisi tüketicileri olduğu için demiryolu taşımacılığının çekiş merkezleri güçlü tehlikeli asimetri kaynaklarıdır. Güçleri birkaç yüz kilowatt'a ulaşır, bu da sadece yüklerin dağılımında bozulma olasılığını artırır.
Aşırı akım ile çalışan devreleri kontrol etmenin mümkün olduğu özel akım ölçüm kelepçeleri yardımıyla varlıklarını doğrulayabilirsiniz. Geçerli değerler, izin verilen değerleri önemli ölçüde aşan fazlardan birinde bulunursa, tehlikeli bir eğrinin olduğunu güvenle söyleyebiliriz.
Gerilim ve akım bozulmasının olumsuz etkisi
Faz asimetrisinin görünümü aşağıdaki nedenlerden dolayı derhal yanıtlanmalıdır:
- Bu durumda, bu ağa bağlı cihazların gerçek hasar tehdidi veya performanslarında bir bozulma.
- Bu, elektrik güç kaynaklarının (özellikle trafo trafoları) çalışmasında kesintilere yol açar.
- Anormal faz dağılımının bir başka sonucu, tesis ekipmanının ömründe bir azalmadır.
Ortalama bir tüketici için, asimetri sonuçları elektrik maliyetlerinde bir artışa, ev aletlerinin onarımına ve yaralanma olasılığına dönüşür. Hattaki çarpıklık nötr telin tahrip olmasından kaynaklanıyorsa, elektrik çarpmasına karşı koruma koşulları belirgin şekilde daha kötüdür. Bir trafo merkez istasyonuna monte edilen topraklama cihazının (şarj cihazı) veri yolu kırılır; yerel bir devre olmadığında kullanıcı tamamen savunmasız kalır.
Endüstriyel ağlarda asimetriler göründüğünde, elektrik tüketimi de artar ve bunlara dahil olan hat ekipmanı ciddi aşırı yüklenmeler yaşar. Dağıtım merkezlerinde, transformatörlerdeki yağ tüketimi keskin bir şekilde artar ve kontrol ve dağıtım ekipmanı arızalanabilir. Tüm bu tehditler nihayetinde yanmış ekipmanı tamir etme veya değiştirme ihtiyacıyla ilişkili ek malzeme maliyetlerine yol açar
Bu tür durumları önlemek için, önlenmelerine katkıda bulunan etkili önlemleri önceden düşünmek gerekecektir. Faz dengesizliğini önlemek mümkün değilse, ortadan kaldırmak için tüm olası yöntemleri kullanmanız gerekecektir.
Koruma yöntemleri
Güç ağlarının simetrik çalışmasını sağlamak ve tek fazlı hatların her birinde voltaj değerini normalleştirmek için özel düzeltici cihazlar kullanılır. Bu işlev çoğunlukla klasik voltaj dengeleyicileri tarafından gerçekleştirilir. Bununla birlikte, bu cihazlar besleme devrelerindeki asimetriyi tamamen ortadan kaldıramaz, çünkü amaçları sadece bir fazı stabilize etmektir. Bu nedenle, üç fazlı ağın tamamını bu tür cihazlarla korumak ve eğriltmenin sonuçlarını ortadan kaldırmak mümkün değildir.
Stabilizatörlerin kendilerinin elektriğin fazlar boyunca eşit olmayan dağılımına neden olması mümkündür.
Üç fazlı devreleri faz asimetrisinden korumak için aşağıdaki organizasyonel ve teknik yöntemler kullanılır:
- eşit olmayan yükü dikkate alarak enerji tedarik projesinin yüksek kaliteli çalışması;
- otomatik olarak hizalanmasının mümkün olduğu özel cihazların kullanımı (dengeleme transformatörleri);
- mevcut enerji tüketim planlarının düzeltilmesi (daha önce hata yapılmışsa).
Asimetriye karşı korunmada önemli yardım, ihlaller tespit edildiğinde hattın bağlantısını kesen özel engelleme ekipmanı (örneğin faz ve voltaj izleme röleleri) tarafından sağlanır.
Yalnızca zamanında alınan önlemler, ağdaki faz dengesizliğini ortadan kaldıracak ve bu fenomenin olumsuz sonuçlarını ortadan kaldıracaktır: ekipmanı ve ev aletlerini arızalardan korumak.
