Metode presoje in protiukrepi za trifazno neravnovesje (3)
(3) Kakšne so nevarnosti trifaznega neravnovesja
1. Izguba moči naraščajoče linije
V trifaznem štirižilnem napajalnem omrežju, ko tok teče skozi omrežne žice, bo prišlo do izgube moči zaradi obstoja impedance, izguba pa je sorazmerna s kvadratom prehodnega toka. Ko se nizkonapetostno električno omrežje napaja s trifaznim štirižičnim sistemom, je zaradi obstoja enofazne obremenitve neizogibno, da bo trifazna obremenitev neuravnotežena. Ko trifazna obremenitev teče neuravnoteženo, skozi nevtralni vod teče tok. Na ta način se ne izgubi samo fazna črta, ampak se izgubi tudi nevtralna črta, s čimer se poveča izguba mrežne črte.
2. Povečajte izgubo moči distribucijskih transformatorjev
Distribucijski transformator je glavna napajalna oprema nizkonapetostnega električnega omrežja. Ko deluje pod neuravnoteženo trifazno obremenitvijo, bo to povečalo izgubo distribucijskega transformatorja. Ker se izguba moči razdelilnega transformatorja spreminja z neuravnoteženostjo obremenitve.
3. Zmanjšanje obdelave razdelilnega transformatorja
Ko je distribucijski transformator zasnovan, je njegova struktura navitja zasnovana glede na stanje delovanja ravnotežja obremenitve, zmogljivost navitja je v bistvu enaka, nazivna zmogljivost vsake faze pa je enaka. Največja dovoljena moč razdelilnega transformatorja je omejena z nazivno zmogljivostjo vsake faze. Če distribucijski transformator deluje pod neuravnoteženim stanjem trifazne obremenitve, ima enofazna z lahkoto obremenitvijo presežno zmogljivost, kar zmanjša izhodno moč razdelilnega transformatorja. Stopnja zmanjšanja izhoda je povezana z neuravnoteženostjo trifazne obremenitve. Večja kot je neuravnoteženost trifazne obremenitve, bolj se zmanjša izhod razdelilnega transformatorja. Iz tega razloga, ko distribucijski transformator deluje, ko je trifazna obremenitev neuravnotežena, njegova izhodna zmogljivost ne more doseči nazivne vrednosti, ustrezno se zmanjša tudi njegova prosta zmogljivost, zmanjša pa se tudi preobremenitvena zmogljivost. Če distribucijski transformator deluje v pogojih preobremenitve, bo zlahka povzročil segrevanje razdelilnega transformatorja in v hujših primerih celo povzročilo izgorevanje razdelilnega transformatorja.
4. Distribucijski transformator proizvaja tok ničelnega zaporedja
Ko distribucijski transformator deluje pod neuravnoteženo trifazno obremenitvijo, bo nastal tok ničelnega zaporedja. Ta tok se bo spremenil z neuravnoteženo stopnjo trifazne obremenitve. Večja kot je stopnja neuravnoteženosti, večji je tok ničelnega zaporedja. Če v distribucijskem transformatorju deluje tok ničelnega zaporedja, bo v njegovem železnem jedru nastal magnetni tok ničelnega zaporedja. Na visokonapetostni strani ni toka ničelnega zaporedja, zaradi česar magnetni tok ničelnega zaporedja prehaja samo skozi steno rezervoarja in jeklene komponente. Vendar pa je magnetna prepustnost jeklenih komponent nizka. Ko tok ničelnega zaporedja prehaja skozi jeklene komponente, se ustvarijo histereza in izgube na vrtinčne tokove, tako da se bo lokalna temperatura distribucijsko transformiranih jeklenih komponent povečala in ustvarila toploto. Izolacija navitja razdelilnega transformatorja se zaradi pregrevanja hitro stara, kar ima za posledico skrajšanje življenjske dobe opreme. Hkrati bo obstoj toka ničelnega zaporedja povečal tudi izgubo razdelilnega transformatorja.
5. Vpliva na varno delovanje električne opreme
Razdelitveni transformator je zasnovan v skladu s pogoji delovanja trifazne obremenitve, upornost, reaktanca puščanja in vzbujevalna impedanca vsakega faznega navitja pa so v osnovi enaki. Ko distribucijski transformator deluje v trifaznem ravnotežju obremenitve, so njegovi trifazni tokovi v bistvu enaki, padec napetosti vsake faze znotraj distribucijskega transformatorja pa je v bistvu enak, zato je izhod trifazne napetosti distribucijskega transformatorja enak tudi uravnoteženo. Če distribucijski transformator deluje, ko je trifazna obremenitev neuravnotežena, izhodni tok vsake faze ni enak in padec trifazne napetosti v distribucijskem transformatorju ni enak, kar bo neizogibno povzročilo trifazno neuravnoteženost izhodna napetost distribucijskega transformatorja.
Hkrati distribucijski transformator deluje, ko je trifazna obremenitev neuravnotežena, trifazni izhodni tok je drugačen in nevtralni vod bo imel tok. Posledica tega je, da nevtralna linija povzroči padec napetosti upornosti, ki povzroči odmik nevtralne točke in povzroči spremembo napetosti vsake faze. Napetost ene faze z veliko obremenitvijo se zmanjša, medtem ko se napetost ene faze z majhno obremenitvijo poveča. Napajanje pod pogojem napetostnega neravnovesja, to je, da je enostavno povzročiti izgorevanje uporabnikove električne opreme z visokonapetostnim enofaznim priključkom, medtem ko je lahko električna oprema uporabnika z nizkonapetostnim enofaznim priključkom izgorela. neuporabna. Zato bo ob neuravnoteženosti trifazne obremenitve varno delovanje električne opreme resno ogroženo.
6. Zmanjšana učinkovitost motorja
Razdelitveni transformator deluje pod neuravnoteženim stanjem trifazne obremenitve, kar bo povzročilo trifazno neuravnoteženost izhodne napetosti. Ker ima neuravnotežena napetost tri napetostne komponente: pozitivno zaporedje, negativno zaporedje in ničelno zaporedje, ko je ta neuravnotežena napetost vhodna v motor, je vrtljivo magnetno polje, ki ga ustvari napetost negativnega zaporedja, nasprotno vrtečemu magnetnemu polju, ki ga ustvarja pozitivno zaporedje. napetost, ki deluje kot zavorni učinek. Ker pa je magnetno polje pozitivnega zaporedja veliko močnejše od magnetnega polja negativnega zaporedja, se motor še vedno vrti v smeri magnetnega polja pozitivnega zaporedja. Vendar pa se zaradi zavornega učinka magnetnega polja negativnega zaporedja zmanjša izhodna moč motorja, s čimer se zmanjša učinkovitost motorja. Hkrati se bo dvig temperature in izguba jalove moči motorja povečala tudi z neuravnoteženostjo trifazne napetosti. Zato je delovanje motorja v primeru neravnovesja trifazne napetosti zelo neekonomično in nevarno.
