Trong quá trình vận hành mạng điện 380 Volt, các vi phạm có thể ảnh hưởng đáng kể đến chất lượng điện cung cấp cho người tiêu dùng. Một trong những sai lệch này là sự mất cân bằng pha, biểu hiện ở sự phân bố không đồng đều của chúng trên các tải kết nối với đường dây. Kết quả của hiệu ứng này là giảm đáng kể sức mạnh của thiết bị có trong mạng ba pha công nghiệp (cụ thể là máy biến áp hoặc động cơ). Ở nhà, nó có nhiều thiệt hại cho các thiết bị gia dụng được kết nối với một trong các giai đoạn của mạng điện của một ngôi nhà nông thôn. Điều này là do điện áp trong nó trở nên bị đánh giá rất thấp, hoặc ngược lại - vượt quá định mức cho phép. Để ngăn chặn các tác động tiêu cực của các điện áp khác nhau trong các pha 380 volt, một số biện pháp tổ chức và kỹ thuật đã được phát triển.
Tỷ lệ xiên cho phép
Để hạn chế độ lệch điện áp cho phép do mất cân bằng pha, các tiêu chuẩn đã được phát triển nhằm điều chỉnh giá trị của chúng cho các mạng điện công nghiệp. Nếu các tiêu chuẩn này bị vượt quá, có nguy cơ thất bại thực sự của thiết bị điện được kết nối với đường dây này. Các giá trị chính xác của chúng được đưa ra trong các GOST có liên quan và các tài liệu khác xác định hoạt động của thiết bị điện (ví dụ trong PUE).
Theo các tiêu chuẩn, các tỷ lệ cố định được thiết lập giữa các mức điện áp và dòng điện trong các phần ít nhất và tải nhất của các dòng. Đối với bảng phân phối điện, không được vượt quá 30% và đối với đầu vào nhà riêng (ASU) - 15%. Theo các GOST hiện tại, sự mất cân bằng pha cho phép trên các dòng riêng lẻ có dòng điện ngược có thể lớn hơn 2% và trên lõi trung tính của máy biến áp - 4%.
Lý do mất cân bằng pha trong mạng ba pha
Có một số lý do cho sự xuất hiện của sự mất cân bằng pha trong mạng ba pha, trong đó chính được coi là:
- Phân phối không đồng đều các công suất hiện có trên các tải được kết nối với từng dòng pha.
- "Không phá vỡ", thường được biểu hiện trong việc đốt cháy trung tính.
- Các trục trặc khác trong thiết bị trạm hoặc trong người tiêu dùng địa phương kết nối với nó.
Trong trường hợp đầu tiên, công suất tiêu thụ của tải tuyến tính tăng mạnh (hoặc giảm), dẫn đến thay đổi tương ứng trong dòng điện chạy trong nhánh này.
Trong trường hợp không có sự mất cân bằng pha, các thành phần dòng điện có cường độ bằng nhau chảy dọc theo từng đường được bao gồm trong sơ đồ "sao". Kết quả của chúng là trung tính do sự bổ sung vectơ của ba thành phần riêng biệt về mặt lý thuyết nên bằng không. Với sự gia tăng tiêu thụ dọc theo một trong các dòng, các thành phần hiện tại thông qua nó tăng lên, do đó dây trung tính không hoàn thành chức năng của nó và vi phạm sự phân bố đồng đều các điện thế pha.
Trong trường hợp đứt trung tính (không đốt), xiên xảy ra do thực tế là chức năng của dây trung tính được tự động chuyển sang một trong các dây dẫn pha; trong trường hợp này, điện áp trên tất cả các điện áp khác được dịch chuyển lên trên. Các vi phạm trong hoạt động của thiết bị trạm cũng dẫn đến phân phối không đồng đều dọc theo các pha, nhưng đã ở bên cạnh máy biến áp Star star, và không phải là đối tượng kết nối với nó (đặc biệt là một ngôi nhà nông thôn).
Vi phạm tính đối xứng trong mạng điện áp cao
Trong các mạng điện áp cao, sự xuất hiện của sự bất đối xứng không mong muốn có liên quan đến sự hiện diện của tải một pha mạnh mẽ hoặc người tiêu dùng ba pha có phân phối pha không đều. Các nguồn sai lệch trong các mạng công nghiệp 0,38-10 kV là các loại lò điện nóng chảy khác nhau (quặng nhiệt, cảm ứng và các nhà máy sưởi tương tự). Danh sách các thiết bị tạo ra sự bất đối xứng nên bao gồm các máy hàn biến tần, được đặc trưng bởi dòng tiêu thụ cao và có khả năng vi phạm phân phối tải đồng đều.
Trạm biến áp lực kéo của vận tải đường sắt là nguồn bất đối xứng nguy hiểm mạnh mẽ, vì đầu máy điện hiện đại là người tiêu dùng năng lượng điện một pha. Sức mạnh của chúng đạt tới vài trăm kilowatt, điều này chỉ làm tăng khả năng xáo trộn trong việc phân phối tải.
Bạn có thể xác minh sự hiện diện của chúng với sự trợ giúp của các kẹp đo dòng điện đặc biệt, qua đó có thể kiểm tra các mạch hoạt động với tình trạng quá tải. Nếu các giá trị hiện tại được tìm thấy trong một trong các pha vượt quá giá trị cho phép, người ta có thể nói rằng có một độ lệch nguy hiểm.
Ảnh hưởng tiêu cực của điện áp và biến dạng hiện tại
Sự xuất hiện của sự bất đối xứng pha phải được đáp ứng kịp thời vì những lý do sau:
- Trong trường hợp này, mối đe dọa thực sự về thiệt hại cho các thiết bị được kết nối với mạng này hoặc làm giảm hiệu suất của chúng.
- Điều này dẫn đến sự gián đoạn trong hoạt động của các nguồn năng lượng điện (đặc biệt là máy biến áp trạm biến áp).
- Một hậu quả khác của việc phân phối pha bất thường là giảm tuổi thọ của thiết bị nhà máy.
Đối với người tiêu dùng trung bình, các tác động của sự bất đối xứng chuyển thành chi phí điện tăng, sửa chữa các thiết bị gia dụng và khả năng gây thương tích. Nếu độ lệch trong đường dây là do sự phá hủy của dây trung tính, các điều kiện để bảo vệ chống điện giật đáng chú ý trở nên tồi tệ hơn. Xe buýt của thiết bị nối đất (bộ sạc) được gắn trên một trạm biến áp bị hỏng, trong trường hợp không có mạch cục bộ, người dùng vẫn hoàn toàn không phòng bị.
Khi sự bất cân xứng xuất hiện trong các mạng công nghiệp, mức tiêu thụ năng lượng cũng tăng lên và các thiết bị dây chuyền có trong chúng gặp phải tình trạng quá tải nghiêm trọng. Tại các trạm phân phối, tiêu thụ dầu trong máy biến áp tăng mạnh, và thiết bị điều khiển và phân phối có thể thất bại. Tất cả các mối đe dọa này cuối cùng dẫn đến chi phí vật liệu bổ sung liên quan đến nhu cầu sửa chữa hoặc thay thế thiết bị bị cháy
Để ngăn chặn những tình huống như vậy, sẽ cần phải suy nghĩ trước các biện pháp hiệu quả góp phần vào việc phòng ngừa của họ. Nếu không thể tránh mất cân bằng pha, bạn sẽ phải sử dụng tất cả các phương pháp có thể để loại bỏ nó.
Phương pháp bảo vệ
Để đảm bảo hoạt động đối xứng của các mạng điện và bình thường hóa giá trị điện áp trong mỗi đường dây một pha, các thiết bị hiệu chỉnh đặc biệt được sử dụng. Chức năng này thường được thực hiện bởi các bộ ổn áp điện áp cổ điển. Tuy nhiên, các thiết bị này không thể loại bỏ hoàn toàn sự bất đối xứng trong các mạch cung cấp, vì mục đích của chúng là chỉ ổn định một pha. Vì lý do này, không thể bảo vệ toàn bộ mạng ba pha bằng các thiết bị như vậy, cũng như loại bỏ hậu quả của sai lệch.
Có thể chính các chất ổn định trở thành nguyên nhân của sự phân phối điện không đều trong các giai đoạn.
Các phương pháp tổ chức và kỹ thuật sau đây được sử dụng để bảo vệ các mạch ba pha khỏi sự bất đối xứng pha:
- nghiên cứu chất lượng cao của dự án cung cấp năng lượng, có tính đến tải không đồng đều;
- việc sử dụng các thiết bị đặc biệt có thể tự động căn chỉnh chúng (cái gọi là máy biến áp cân bằng);
- điều chỉnh các chương trình tiêu thụ năng lượng hiện có (nếu sai lầm được thực hiện trước đó).
Trợ giúp đáng kể trong việc bảo vệ chống sự bất đối xứng được cung cấp bởi các thiết bị chặn đặc biệt (ví dụ, rơle giám sát pha và điện áp), ngắt kết nối đường dây khi phát hiện vi phạm.
Chỉ các biện pháp kịp thời được thực hiện sẽ loại bỏ sự mất cân bằng pha trong mạng và loại bỏ các hậu quả tiêu cực của hiện tượng này: bảo vệ thiết bị và thiết bị gia dụng khỏi sự cố.
