Under driften av 380 Volt kraftnett er det mulig å bryte som betydelig påvirker kvaliteten på strømmen som leveres til forbrukeren. En av slike avvik er fasebalanse, som manifesterer seg i deres ujevne fordeling over belastningene som er koblet til linjen. Resultatet av denne effekten er en betydelig reduksjon i kraften til utstyret som er inkludert i det industrielle trefase-nettverket (spesielt transformatorer eller motorer). Hjemme er det fulle av skader på husholdningsapparater som er koblet til en av fasene i strømnettet til et landsted. Dette skyldes at spenningen i den blir sterkt undervurdert, eller omvendt - overstiger den tillatte normen. En rekke organisatoriske og tekniske tiltak er utviklet for å forhindre de negative konsekvensene av forskjellige spenninger i 380 Volt-faser.
Tillatte feiljusteringsgrader
For å begrense de tillatte spenningsavvikene på grunn av faseobalanse, er det utviklet standarder som regulerer deres verdier for industrielle kraftnett. Hvis disse standardene overskrides, er det en reell fare for svikt i kraftutstyret som er koblet til denne linjen. De eksakte verdiene er gitt i de relevante GOST-ene og andre dokumenter som bestemmer prosedyren for drift av elektrisk utstyr (i PUE, for eksempel).
I samsvar med standardene etableres faste forhold mellom klassifiseringen av spenninger og strømmer i de minste og mest belastede delene av linjene. For kraftfordelingsbrett bør den ikke overstige 30%, og for innganger til private hus (ASU) - 15%. I følge de nåværende GOST-ene kan den tillatte fase ubalansen for individuelle linjer med omvendte strømmer ikke være mer enn 2 prosent, og for transformatorens nøytrale leder - 4 prosent.
Årsaker til fase ubalanse i et tre-faset nettverk
Det er flere kjente årsaker til utseendet av fase ubalanse i tre-fase nettverk, hvorav de viktigste anses å være:
- Ujevn fordeling av driftseffekten i henhold til belastningene som er koblet til hver av faselinjene.
- "Zero break", ofte manifestert i avbrenningen av det nøytrale.
- Andre feil i stasjonsutstyret eller hos lokale forbrukere som er koblet til det.
I det første tilfellet øker (eller avtar) kraften som forbrukes av den lineære belastningen kraftig, noe som fører til en tilsvarende endring i strømmen som strømmer i denne grenen.
I fravær av faseobalanse strømmer strømkomponenter av samme størrelse langs hver av linjene som er koblet i henhold til "stjerne" -skjemaet. Resultatet deres i nøytral på grunn av vektortilsetning av tre separate komponenter skal teoretisk være lik null. Med en økning i forbruket langs en av linjene øker de nåværende komponentene gjennom den, som et resultat av at den nøytrale ledningen ikke oppfyller sin funksjon og bryter ensartetheten i fordelingen av fasepotensialer.
I tilfelle et nøytralt brudd (null utbrenthet), oppstår en skjevhet på grunn av at nøytral ledningsfunksjon automatisk overføres til en av faselederne; i dette tilfellet forskyves spenningen på alle andre oppover. Forstyrrelser i driften av stasjonsutstyr fører også til ujevn fordeling langs faselinjene, men allerede på siden av transformatoren "stjerne", og ikke på objektet som er koblet til den (spesielt et landsted).
Brudd på symmetri i høyspenningsnett
I høyspenningsnett er utseendet til uønsket asymmetri forbundet med tilstedeværelsen av kraftige enfasebelastninger eller trefaseforbrukere med ulik fasefordeling. Kilder til forvrengning i industrielle nettverk på 0,38-10 kV er forskjellige typer elektriske smelteovner (malm-termiske, induksjons- og lignende varmeinstallasjoner). Listen over utstyr som skaper asymmetri, bør omfatte sveisemaskiner med inverter, preget av høye strømforbruk og som kan forstyrre ensartetheten i lastfordelingen.
Drivstasjoner for jernbanetransport er kraftige kilder til farlig asymmetri, siden moderne elektriske lokomotiver er enfasede forbrukere av elektrisk energi. Kraften deres når flere hundre kilowatt, noe som bare øker sannsynligheten for forstyrrelser i lastfordelingen.
Du kan verifisere deres tilstedeværelse ved hjelp av spesielle strømklemmer, der det er mulig å kontrollere kretser som fungerer med overbelastning. Hvis nåværende verdier oppdages i en av fasene, som overskrider de tillatte verdiene betydelig, kan vi trygt snakke om tilstedeværelsen av en farlig skjevhet.
Negativ effekt av spenning og strøm ubalanse
Det er nødvendig å svare raskt på utseendet til faseasymmetri av følgende årsaker:
- I dette tilfellet er det en reell trussel om skade på enheter som er koblet til dette nettverket eller en forverring av ytelsen.
- Dette fører til forstyrrelser i driften av strømkilder (transformatorstasjoner, spesielt).
- En annen konsekvens av den unormale fasefordelingen er en reduksjon i levetiden til anleggsutstyret.
For gjennomsnittsforbrukeren betyr konsekvensene av asymmetri økte kostnader for strøm, reparasjoner av husholdningsapparater og muligheten for skade. Hvis skjevheten i linjen er forårsaket av ødeleggelsen av den nøytrale ledningen, forverres forholdene for beskyttelse mot elektrisk støt betydelig. Bussen til jordingsenheten (ZU), montert på transformatorstasjonen, er avbrutt; i fravær av en lokal sløyfe forblir brukeren helt forsvarsløs.
Med utseendet til asymmetri i industrielle nettverk øker også strømforbruket, og linjeutstyret som er inkludert i dem, opplever alvorlig overbelastning. Ved distribusjonsstasjoner øker oljeforbruket i transformatorer kraftig, og kontroll- og distribusjonsutstyr kan mislykkes. Alle disse truslene fører til slutt til ytterligere materialkostnader knyttet til behovet for å reparere eller erstatte utbrent utstyr.
For å forhindre slike situasjoner, må du tenke på forhånd om effektive tiltak for å forhindre dem. Hvis det ikke er mulig å unngå faseubalanse, må du bruke alle mulige måter for å eliminere den.
Beskyttelsesmetoder
For å sikre den symmetriske driften av kraftnettverk og normalisering av spenningsverdien i hver av de enfasede linjene, brukes spesielle korrigerende enheter. Denne funksjonen utføres oftest av klassiske spenningsstabilisatorer. Imidlertid er disse enhetene ikke i stand til å eliminere ubalansen i forsyningskretsene fullstendig, siden formålet er å stabilisere bare en fase. Av denne grunn er det ikke mulig å beskytte hele trefasennettverket med slike enheter, samt å eliminere konsekvensene av skjevheten.
Situasjoner er ikke utelukket når stabilisatorene i seg selv blir årsaken til ujevn fordeling av elektrisitet i faser.
For å beskytte trefasekretser mot fase-asymmetri, brukes følgende organisatoriske og tekniske metoder:
- høykvalitetsstudie av strømforsyningsprosjektet, med tanke på ujevnheter i lastene;
- bruk av spesielle enheter som det er mulig å justere dem automatisk (de såkalte balanseringstransformatorene);
- korrigering av dagens energiforbruksordninger (hvis feil ble gjort tidligere).
Betydelig assistanse i beskyttelse mot asymmetri er gitt av spesielt blokkeringsutstyr (for eksempel fase- og spenningsovervåkingsreléer), som kobler fra ledningen når brudd oppdages.
Bare tiltak som er i tide, vil eliminere fasebalansen i nettverket og eliminere de negative konsekvensene av dette fenomenet: beskytte utstyr og husholdningsapparater mot sammenbrudd.
