Metode de judecată și contramăsuri pentru dezechilibrul trifazat (3)
(3) Care sunt pericolele dezechilibrului trifazat
1. Pierderea de putere a liniei crescătoare
În rețeaua de alimentare trifazată cu patru fire, atunci când curentul trece prin firele de linie, va exista o pierdere de putere din cauza existenței impedanței, iar pierderea este proporțională cu pătratul curentului care trece. Atunci când rețeaua electrică de joasă tensiune este alimentată de un sistem trifazat cu patru fire, din cauza existenței unei sarcini monofazate, este inevitabil ca sarcina trifazată să fie dezechilibrată. Când sarcina trifazată funcționează dezechilibrat, linia neutră trece curent prin ea. În acest fel, nu se pierde doar linia de fază, ci și linia neutră, crescând astfel pierderea liniei de rețea.
2. Creșteți pierderea de putere a transformatoarelor de distribuție
Transformatorul de distribuție este principalul echipament de alimentare cu energie electrică a rețelei electrice de joasă tensiune. Când funcționează sub sarcină trifazată dezechilibrată, va crește pierderea transformatorului de distribuție. Deoarece pierderea de putere a transformatorului de distribuție variază în funcție de dezechilibrul sarcinii.
3. Reducerea procesării transformatorului de distribuție
Când transformatorul de distribuție este proiectat, structura lui de înfășurare este proiectată în funcție de starea de funcționare a echilibrului sarcinii, performanța înfășurării este practic aceeași, iar capacitatea nominală a fiecărei faze este egală. Puterea maximă admisă a transformatorului de distribuție este limitată de capacitatea nominală a fiecărei faze. Dacă transformatorul de distribuție funcționează în condiții de sarcină trifazată dezechilibrat, o fază cu încărcare ușoară are o capacitate suplimentară, ceea ce reduce puterea transformatorului de distribuție. Gradul de reducere a ieșirii este legat de dezechilibrul sarcinii trifazate. Cu cât dezechilibrele de sarcină trifazate sunt mai mari, cu atât ieșirea transformatorului de distribuție este mai redusă. Din acest motiv, atunci când transformatorul de distribuție funcționează când sarcina trifazată este dezechilibrată, capacitatea sa de ieșire nu poate atinge valoarea nominală, capacitatea sa de rezervă este, de asemenea, redusă în mod corespunzător și capacitatea de suprasarcină este, de asemenea, redusă. Dacă transformatorul de distribuție funcționează în condiții de suprasarcină, va provoca cu ușurință încălzirea transformatorului de distribuție și chiar va provoca arderea transformatorului de distribuție în cazuri severe.
4. Transformatorul de distribuție produce curent cu secvență zero
Când transformatorul de distribuție funcționează sub sarcină trifazată dezechilibrat, va fi generat un curent de secvență zero. Acest curent se va modifica cu gradul de dezechilibru al sarcinii trifazate. Cu cât gradul de dezechilibru este mai mare, cu atât este mai mare curentul de secvență zero. Dacă în transformatorul de distribuție în funcțiune există un curent cu secvență zero, în miezul său de fier va fi generat un flux magnetic cu ordine zero. Nu există curent cu secvență zero pe partea de înaltă tensiune, ceea ce forțează fluxul magnetic cu secvență zero să treacă numai prin peretele rezervorului și componentele din oțel. Cu toate acestea, permeabilitatea magnetică a componentelor din oțel este scăzută. Când curentul de secvență zero trece prin componentele din oțel, vor fi generate pierderi de histerezis și curenți turbionari, astfel încât temperatura locală a componentelor din oțel transformate în distribuție va crește și va genera căldură. Izolația înfășurării transformatorului de distribuție este îmbătrânită rapid din cauza supraîncălzirii, rezultând o reducere a duratei de viață a echipamentului. În același timp, existența unui curent cu secvență zero va crește și pierderea transformatorului de distribuție.
5. Afectează funcționarea în siguranță a echipamentelor electrice
Transformatorul de distribuție este proiectat în funcție de condițiile de funcționare a echilibrului de sarcină trifazat, iar rezistența, reactanța de scurgere și impedanța de excitare a fiecărei înfășurări de fază sunt practic aceleași. Când transformatorul de distribuție funcționează într-un echilibru de sarcină trifazat, curenții săi trifazici sunt practic egali, iar căderea de tensiune a fiecărei faze din interiorul transformatorului de distribuție este practic aceeași, astfel încât tensiunea trifazată de ieșire de transformatorul de distribuție este de asemenea echilibrat. Dacă transformatorul de distribuție funcționează atunci când sarcina trifazată este dezechilibrată, curentul de ieșire al fiecărei faze nu este egal, iar căderea de tensiune trifazată în interiorul transformatorului de distribuție nu este egală, ceea ce va duce inevitabil la dezechilibrul trifazat al tensiunea de ieșire a transformatorului de distribuție.
În același timp, transformatorul de distribuție funcționează atunci când sarcina trifazată este dezechilibrată, curentul de ieșire trifazat este diferit, iar linia neutră va trece curent. Ca rezultat, linia neutră produce o cădere de tensiune a impedanței, ceea ce face ca punctul neutru să se deplaseze și determină schimbarea tensiunii fiecărei faze. Tensiunea unei faze cu sarcină mare scade, în timp ce tensiunea unei faze cu sarcină ușoară crește. Furnizarea de energie în condiții de dezechilibru de tensiune, adică este ușor să provoace arderea echipamentului electric al utilizatorului cu o conexiune monofazată de înaltă tensiune, în timp ce echipamentul electric al utilizatorului cu o conexiune monofazată de joasă tensiune poate fi inutilizabil. Prin urmare, atunci când sarcina trifazată este dezechilibrată, funcționarea în siguranță a echipamentului electric va fi serios periclitată.
6. Eficiență redusă a motorului
Transformatorul de distribuție funcționează în condiții de sarcină trifazată dezechilibrat, ceea ce va cauza dezechilibrul trifazat al tensiunii de ieșire. Deoarece tensiunea dezechilibrată are trei componente de tensiune: secvența pozitivă, secvența negativă și secvența zero, atunci când această tensiune dezechilibrată este introdusă în motor, câmpul magnetic rotativ generat de tensiunea secvenței negative este opus câmpului magnetic rotativ generat de secvența pozitivă. tensiune, care acționează ca efect de frânare. Dar, deoarece câmpul magnetic cu secvență pozitivă este mult mai puternic decât câmpul magnetic cu secvență negativă, motorul încă se rotește în direcția câmpului magnetic cu secvență pozitivă. Cu toate acestea, datorită efectului de frânare al câmpului magnetic cu secvență negativă, puterea de ieșire a motorului va fi redusă, reducând astfel eficiența motorului. În același timp, creșterea temperaturii și pierderea de putere reactivă a motorului va crește, de asemenea, odată cu dezechilibrul tensiunii trifazate. Prin urmare, este foarte neeconomic și nesigur să operați motorul în condițiile unui dezechilibru de tensiune trifazat.
