Under driften af 380 Volt strømnet er der mulige overtrædelser, der i væsentlig grad påvirker kvaliteten af den strøm, der leveres til forbrugeren. En af sådanne afvigelser er fase ubalance, som manifesterer sig i deres ujævne fordeling over belastningerne forbundet med linjen. Resultatet af denne effekt er en signifikant reduktion i effekten af udstyret, der er inkluderet i det industrielle trefasede netværk (især transformere eller motorer). Derhjemme er det fyldt med skader på husholdningsapparater, der er forbundet med en af faserne i et landshus elnet. Dette skyldes, at spændingen i den bliver meget undervurderet eller omvendt - overstiger den tilladte norm. En række organisatoriske og tekniske foranstaltninger er udviklet for at forhindre de negative konsekvenser af forskellige spændinger i 380 Volt faser.
Tilladte fejljusteringssatser
For at begrænse de tilladte spændingsafvigelser på grund af fasebalance er der udviklet standarder, der regulerer deres værdier for industrielle kraftnet. Hvis disse standarder overskrides, er der en reel fare for svigt af det elektriske udstyr, der er tilsluttet denne linje. Deres nøjagtige værdier er angivet i de relevante GOST'er og andre dokumenter, der bestemmer proceduren for drift af elektrisk udstyr (f.eks. I PUE).
I overensstemmelse med standarderne etableres faste forhold mellem klassificeringen af spændinger og strømme i de mindst og mest belastede sektioner af linjerne. For strømfordelingskort bør den ikke overstige 30% og for input til private huse (ASU) - 15%. Ifølge de nuværende GOST'er kan den tilladte fase ubalance for individuelle linjer med omvendte strømme ikke være mere end 2 procent, og for transformatorens neutrale leder - 4 procent.
Årsager til fase ubalance i et tre-faset netværk
Der er flere kendte grunde til udseendet af fase ubalance i tre-fase netværk, hvoraf de vigtigste anses for at være:
- Ujævn fordeling af driftseffekten i henhold til belastningerne forbundet med hver af faselinierne.
- "Nul pause", ofte manifesteret i afbrænding af det neutrale.
- Andre funktionsfejl i stationsudstyret eller hos lokale forbrugere, der er forbundet med det.
I det første tilfælde øges (eller falder) kraften, der forbruges af den lineære belastning kraftigt, hvilket fører til en tilsvarende ændring i strømmen, der strømmer i denne gren.
I fravær af fase ubalance strømmer strømkomponenter af samme størrelse langs hver af linjerne forbundet i henhold til "stjerne" -skemaet. Deres resulterende i neutral på grund af vektortilsætning af tre separate komponenter skal teoretisk være lig med nul. Med en stigning i forbruget langs en af linjerne stiger de nuværende komponenter igennem det, hvilket resulterer i, at den neutrale ledning ikke opfylder sin funktion og krænker ensartetheden af fordelingen af fasepotentialer.
I tilfælde af et neutralt brud (nul udbrændthed) opstår der en skævhed, fordi den neutrale ledningsfunktion automatisk overføres til en af faseledere; i dette tilfælde forskydes spændingen på alle andre opad. Forstyrrelser i driften af stationsudstyr fører også til ujævn fordeling langs faselinierne, men allerede på siden af transformatorens "stjerne" og ikke på det objekt, der er forbundet med det (især et landsted).
Overtrædelse af symmetri i højspændingsnetværk
I højspændingsnetværk er udseendet af uønsket asymmetri forbundet med tilstedeværelsen af kraftige enfasebelastninger eller trefaseforbrugere med ulige fasefordeling. Kilder til forvrængning i industrielle netværk på 0,38-10 kV er forskellige typer elektriske smelteovne (malmvarme, induktion og lignende varmeinstallationer). Listen over udstyr, der skaber asymmetri, bør omfatte svejsemaskiner med inverter, der er kendetegnet ved høje forbrugsstrømme og i stand til at forstyrre ensartetheden af belastningsfordelingen.
Trækkraftstationer i jernbanetransport er stærke kilder til farlig asymmetri, da moderne elektriske lokomotiver er enfasede forbrugere af elektrisk energi. Deres kraft når flere hundrede kilowatt, hvilket kun øger sandsynligheden for forstyrrelser i fordelingen af belastninger.
Du kan kontrollere deres tilstedeværelse ved hjælp af specielle strømklemmer, hvorigennem det er muligt at kontrollere kredsløb, der fungerer med overbelastning. Hvis der registreres aktuelle værdier i en af faserne, som væsentligt overstiger de tilladte værdier, kan vi med sikkerhed tale om tilstedeværelsen af en farlig skævhed.
Negativ effekt af spænding og strøm ubalance
Det er nødvendigt at reagere hurtigt på udseendet af fase-asymmetri af følgende årsager:
- I dette tilfælde er der en reel trussel om skader på enheder, der er tilsluttet dette netværk, eller en forringelse af deres ydeevne.
- Dette fører til forstyrrelser i driften af strømkilder (især transformerstationstransformatorer).
- En anden konsekvens af den unormale fasefordeling er et fald i anlæggets udstyrs levetid.
For gennemsnitsforbrugeren betyder konsekvenserne af asymmetri øgede omkostninger til elektricitet, reparationer af husholdningsapparater og muligheden for personskade. Hvis skævheden i linjen skyldes ødelæggelsen af den neutrale ledning, forringes betingelserne for beskyttelse mod elektrisk stød betydeligt. Bussen til jordforbindelsesenheden (GD), monteret på transformerstationen, er afbrudt; i mangel af en lokal sløjfe forbliver brugeren helt forsvarsløs.
Med fremkomsten af asymmetri i industrielle netværk stiger også elforbruget, og det lineudstyr, der er inkluderet i dem, oplever alvorlig overbelastning. På distributionsstationer stiger olieforbruget i transformere kraftigt, og kontrol- og distributionsudstyr kan mislykkes. Alle disse trusler fører i sidste ende til yderligere materielle omkostninger forbundet med behovet for at reparere eller udskifte udbrændt udstyr.
For at forhindre sådanne situationer bliver du nødt til at tænke på forhånd om effektive foranstaltninger til at forhindre dem. Hvis det ikke er muligt at undgå fase ubalance, bliver du nødt til at bruge alle mulige måder for at eliminere den.
Beskyttelsesmetoder
For at sikre den symmetriske drift af strømnet og normaliseringen af spændingsværdien i hver enkeltfaselinje anvendes specielle korrigerende enheder. Denne funktion udføres oftest af klassiske spændingsstabilisatorer. Imidlertid er disse enheder ikke i stand til fuldstændigt at eliminere ubalancen i forsyningskredsløbene, da deres formål kun er at stabilisere en fase. Af denne grund er det ikke muligt at beskytte hele trefasens netværk med sådanne enheder såvel som at eliminere konsekvenserne af skævheden.
Situationer er ikke udelukket, når stabilisatorerne selv bliver årsagen til ujævn fordeling af elektricitet i faser.
For at beskytte trefasekredsløb fra fase-asymmetri anvendes følgende organisatoriske og tekniske metoder:
- undersøgelse af høj kvalitet af strømforsyningsprojektet under hensyntagen til belastningernes ujævnhed
- brugen af specielle enheder, som det er muligt automatisk at tilpasse dem (de såkaldte balanceringstransformatorer);
- korrektion af de nuværende ordninger for energiforbrug (hvis der blev begået fejl tidligere).
Betydelig hjælp til beskyttelse mod asymmetri ydes af specielt blokerende udstyr (f.eks. Fase- og spændingsovervågningsrelæer), der afbryder linjen, når der opdages overtrædelser.
Kun de rettidige foranstaltninger, der træffes, eliminerer fasebalancen i netværket og fjerner de negative konsekvenser af dette fænomen: Beskyt udstyr og husholdningsapparater mod nedbrud.
