Semasa operasi rangkaian kuasa 380 Volt, pelanggaran mungkin berlaku yang mempengaruhi kualiti elektrik yang dibekalkan kepada pengguna dengan ketara. Salah satu penyimpangan seperti itu 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 pada peralatan rumah tangga yang disambungkan ke salah satu fasa grid kuasa rumah negara. Ini disebabkan oleh fakta bahawa voltan di dalamnya menjadi sangat diremehkan, atau sebaliknya - melebihi norma yang dibenarkan. Sejumlah langkah organisasi dan teknikal telah dikembangkan untuk mencegah akibat negatif voltan berbeza pada fasa 380 Volt.
Kadar penyelarasan yang dibenarkan
Untuk membatasi penyimpangan voltan yang dibenarkan disebabkan oleh ketidakseimbangan fasa, standard telah dikembangkan yang mengatur nilainya untuk rangkaian tenaga industri. Sekiranya piawaian ini terlampaui, terdapat bahaya sebenar kegagalan peralatan kuasa yang disambungkan ke talian ini. Nilai tepatnya diberikan dalam GOST yang relevan dan dokumen lain yang menentukan prosedur 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 untuk garis individu dengan arus terbalik tidak boleh lebih dari 2 peratus, dan untuk konduktor neutral pengubah - 4 peratus.
Penyebab ketidakseimbangan fasa dalam rangkaian tiga fasa
Terdapat beberapa sebab yang diketahui untuk kemunculan ketidakseimbangan fasa dalam rangkaian tiga fasa, yang utama dianggap:
- Pembahagian daya operasi yang tidak rata mengikut 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 dimakan oleh beban linear meningkat tajam (atau menurun), yang membawa kepada perubahan yang sesuai dalam arus yang mengalir di cabang ini.
Sekiranya tidak ada ketidakseimbangan fasa, komponen arus dengan magnitud yang sama di sepanjang setiap garis yang dihubungkan mengikut skema "bintang". Hasilnya dalam keadaan neutral kerana penambahan vektor tiga komponen berasingan secara teorinya sama dengan sifar. Dengan peningkatan penggunaan di sepanjang salah satu garis, komponen arus yang melaluinya meningkat, akibatnya wayar neutral tidak memenuhi fungsinya dan melanggar keseragaman pengagihan potensi fasa.
Sekiranya berlaku rehat neutral (zero burnout), kemerosotan timbul disebabkan oleh fakta bahawa fungsi wayar neutral secara automatik dipindahkan ke salah satu konduktor fasa; dalam kes ini, voltan pada semua yang lain dialihkan ke atas. Gangguan dalam operasi peralatan stesen juga menyebabkan pengedaran yang tidak rata di sepanjang garis fasa, tetapi sudah berada di sisi pengubah "bintang", dan bukan pada objek yang disambungkan kepadanya (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 penyimpangan dalam rangkaian industri 0.38-10 kV adalah pelbagai jenis relau lebur elektrik (termal bijih, induksi dan pemasangan pemanasan yang serupa). Senarai peralatan yang membuat asimetri harus merangkumi mesin kimpalan penyongsang, yang dicirikan oleh arus penggunaan tinggi dan mampu mengganggu keseragaman pengagihan beban.
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 kehadiran mereka dengan bantuan pengapit arus khas, yang memungkinkan untuk memeriksa litar yang beroperasi dengan beban berlebihan. Sekiranya nilai semasa dikesan dalam salah satu fasa, yang secara signifikan melebihi nilai yang dibenarkan, kita dapat dengan selamat berbicara tentang kehadiran miring berbahaya.
Kesan negatif ketidakseimbangan voltan dan arus
Adalah perlu untuk segera bertindak balas terhadap kemunculan asimetri fasa kerana sebab-sebab berikut:
- Dalam kes ini, terdapat ancaman kerosakan sebenar pada peranti yang disambungkan ke rangkaian ini atau penurunan prestasi mereka.
- Ini membawa kepada gangguan dalam operasi sumber kuasa (pengubah pencawang, khususnya).
- Akibat lain dari pengagihan fasa yang tidak normal adalah penurunan dalam jangka hayat peralatan kilang.
Bagi pengguna rata-rata, akibat asimetri diterjemahkan menjadi peningkatan kos elektrik, pembaikan peralatan rumah tangga, dan kemungkinan kecederaan. Sekiranya lekukan di garisan disebabkan oleh kerosakan wayar neutral, keadaan perlindungan terhadap kejutan elektrik merosot dengan ketara. Bas peranti pembumian (GD), dipasang di pencawang pengubah, terputus; sekiranya tidak ada gelung tempatan, pengguna tetap tidak berdaya.
Dengan kemunculan asimetri dalam rangkaian industri, penggunaan elektrik juga meningkat, dan peralatan talian yang disertakan di dalamnya mengalami beban yang teruk. Di pencawang pengedaran, penggunaan minyak dalam transformer meningkat dengan mendadak, dan peralatan kawalan dan pengedaran boleh gagal. Semua ancaman ini akhirnya menyebabkan kos bahan tambahan berkaitan dengan keperluan untuk memperbaiki atau mengganti peralatan yang terbakar.
Untuk mengelakkan situasi seperti itu, anda perlu memikirkan terlebih dahulu langkah-langkah berkesan untuk membantu mencegahnya. Sekiranya tidak mungkin untuk mengelakkan ketidakseimbangan fasa, anda harus menggunakan semua cara yang mungkin untuk menghilangkannya.
Kaedah perlindungan
Untuk memastikan operasi simetri rangkaian kuasa dan normalisasi 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 ketidakseimbangan dalam rangkaian bekalan, kerana tujuannya adalah untuk menstabilkan hanya satu fasa. Atas sebab ini, tidak mungkin melindungi keseluruhan rangkaian tiga fasa dengan peranti seperti itu, dan juga untuk menghilangkan akibat dari miring.
Situasi tidak dikecualikan apabila penstabil itu sendiri menjadi penyebab penyebaran elektrik secara tidak sekata secara berperingkat.
Untuk melindungi litar tiga fasa dari asimetri fasa, kaedah organisasi dan teknikal berikut digunakan:
- kajian berkualiti tinggi mengenai projek bekalan kuasa, dengan mengambil kira ketidakseimbangan beban;
- penggunaan peranti khas yang memungkinkan untuk menyelaraskannya secara automatik (yang disebut pengubah keseimbangan);
- pembetulan skema penggunaan tenaga semasa (jika kesalahan dibuat lebih awal).
Bantuan penting dalam perlindungan terhadap 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.
