Under drift av 380 Volt kraftnät är det möjligt att kränka väsentligt som påverkar kvaliteten på den el som levereras till konsumenten. En av sådana avvikelser är fasobalans, vilket manifesterar sig i deras ojämna fördelning över belastningarna som är anslutna till linjen. Resultatet av denna effekt är en signifikant minskning av effekten hos utrustningen som ingår i det industriella trefasnätverket (särskilt transformatorer eller motorer). Hemma är det fylld med skador på hushållsapparater som är anslutna till en av faserna i ett landshus elnät. Detta beror på att spänningen i den blir kraftigt underskattad, eller tvärtom - överstiger den tillåtna normen. Ett antal organisatoriska och tekniska åtgärder har utvecklats för att förhindra negativa konsekvenser av olika spänningar vid 380 Volt-faser.
Tillåtna feljusteringsgrader
För att begränsa tillåtna spänningsavvikelser på grund av fasobalans har standarder utvecklats som reglerar deras värden för industriella kraftnät. Om dessa standarder överskrids, finns det en verklig risk för fel på den kraftutrustning som är ansluten till denna linje. Deras exakta värden anges i relevanta GOST och andra dokument som bestämmer förfarandet för drift av elektrisk utrustning (till exempel i PUE).
I enlighet med standarderna fastställs fasta förhållanden mellan värdena för spänningar och strömmar i de minst och mest belastade sektionerna på ledningarna. För kraftfördelningskort bör den inte överstiga 30% och för ingångar till privata hus (ASU) - 15%. Enligt nuvarande GOST kan den tillåtna fasobalansen för enskilda ledningar med omvänd strömmar inte vara mer än 2 procent, och för transformatorns neutrala ledare - 4 procent.
Orsaker till fasobalans i ett trefasnätverk
Det finns flera kända orsaker till att fasobalans uppträder i trefasnätverk, varav de viktigaste anses vara:
- Ojämn fördelning av driftskraften enligt de belastningar som är anslutna till var och en av fasledningarna.
- "Zero break", som ofta manifesteras i avbränningen av det neutrala.
- Andra funktionsfel i stationsutrustningen eller hos lokala konsumenter som är anslutna till den.
I det första fallet ökar (eller minskar) kraften som förbrukas av linjär belastning kraftigt, vilket leder till en motsvarande förändring i strömmen som flyter i denna gren.
I avsaknad av fasobalans flödar strömkomponenter av lika stor längd var och en av de linjer som är anslutna enligt "stjärnan" -schemat. Deras resulterande i neutralt på grund av vektortillsats av tre separata komponenter bör teoretiskt vara lika med noll. Med en ökning av förbrukningen längs en av linjerna ökar de nuvarande komponenterna genom den, vilket leder till att den neutrala ledningen inte uppfyller sin funktion och bryter mot enhetligheten i fördelningen av faspotentialer.
I händelse av ett neutralt brott (noll utbrändhet) uppstår en skev på grund av det faktum att den neutrala trådfunktionen automatiskt överförs till en av fasledarna; i detta fall flyttas spänningen på alla andra uppåt. Störningar i driften av stationsutrustning leder också till ojämn fördelning längs faslinjerna, men redan på sidan av transformatorns "stjärna" och inte på objektet som är anslutet till det (särskilt ett hus på landet).
Brott mot symmetri i högspänningsnät
I högspänningsnät är uppkomsten av oönskad asymmetri associerad med närvaron av kraftfulla enfasbelastningar eller trefaskonsumenter med ojämn fasfördelning. Förvrängningskällor i industriella nätverk på 0,38-10 kV är olika typer av elektriska smältugnar (malmvärme, induktions- och liknande värmeinstallationer). Listan över utrustning som skapar asymmetri bör inkludera växelriktarsvetsmaskiner, som kännetecknas av höga förbrukningsströmmar och som kan störa enhetligheten i lastfördelningen.
Tågstationer för järnvägstransport är kraftfulla källor till farlig asymmetri, eftersom moderna elektriska lok är enfaskonsumenter av elektrisk energi. Deras kraft når flera hundra kilowatt, vilket bara ökar sannolikheten för störningar i lastfördelningen.
Du kan verifiera deras närvaro med hjälp av speciella strömklämmor, genom vilka det är möjligt att kontrollera kretsar som arbetar med överbelastning. Om nuvarande värden detekteras i en av faserna som överskrider de tillåtna värdena kan vi säkert tala om förekomsten av en farlig skevhet.
Negativ effekt av spännings- och strömobalans
Det är nödvändigt att reagera snabbt på utseendet på fasasymmetri av följande skäl:
- I det här fallet finns det ett verkligt hot om att enheter som är anslutna till detta nätverk skadas eller att deras prestanda försämras.
- Detta leder till störningar i driften av kraftkällor (särskilt transformatorstationer).
- En annan konsekvens av den onormala fasfördelningen är en minskning av anläggningsutrustningens livslängd.
För genomsnittskonsumenten innebär konsekvenserna av asymmetri ökade kostnader för el, reparationer av hushållsapparater och risken för skador. Om snedställningen i ledningen orsakas av förstöringen av den neutrala ledningen försämras villkoren för skydd mot elektrisk stöt betydligt. Bussen till jordningsenheten (GD), monterad vid transformatorstationen, är avstängd; i avsaknad av en lokal slinga förblir användaren helt försvarslös.
Med framträdandet av asymmetri i industriella nätverk ökar också elförbrukningen och linjeutrustningen som ingår i dem upplever allvarliga överbelastningar. Vid distributionsstationer ökar oljeförbrukningen kraftigt i transformatorer och styr- och distributionsutrustning kan misslyckas. Alla dessa hot leder i slutändan till ytterligare materialkostnader i samband med behovet av att reparera eller byta ut utbränd utrustning.
För att förhindra sådana situationer måste du i förväg fundera på effektiva åtgärder för att förhindra dem. Om det inte är möjligt att undvika fasobalans måste du använda alla möjliga sätt att eliminera den.
Skyddsmetoder
För att säkerställa symmetrisk drift av kraftnät och normalisering av spänningsvärdet i var och en av enfasledningarna används speciella korrigeringsanordningar. Denna funktion utförs oftast av klassiska spänningsstabilisatorer. Dessa enheter kan emellertid inte helt eliminera obalansen i matningskretsarna, eftersom deras syfte är att bara stabilisera en fas. Av denna anledning är det inte möjligt att skydda hela trefasnätverket med sådana enheter, liksom att eliminera konsekvenserna av skevheten.
Situationer utesluts inte när stabilisatorerna i sig blir orsaken till ojämn fördelning av el i faser.
För att skydda trefaskretsar från fasasymmetri används följande organisatoriska och tekniska metoder:
- högkvalitativ studie av strömförsörjningsprojektet med hänsyn till lasternas ojämnhet;
- användningen av specialanordningar med vilka det är möjligt att automatiskt rikta in dem (de så kallade balanseringstransformatorerna);
- korrigering av nuvarande energiförbrukningsscheman (om misstag gjordes tidigare).
Betydande hjälp vid skydd mot asymmetri tillhandahålls av speciell blockeringsutrustning (till exempel fas- och spänningsövervakningsreläer), som kopplar bort linjen när kränkningar upptäcks.
Endast vidtagna åtgärder kommer att eliminera fasobalansen i nätverket och eliminera de negativa konsekvenserna av detta fenomen: skydda utrustning och hushållsapparater från haverier.
