三相電圧アンバランスの一般的な現象と原因
◴ 2024-08-28
中性点非接地系統では、電圧アンバランスの原因は様々であるが、最も一般的なものは、高圧側と低圧側の断線（ヒューズ溶断）と一次系統の接地である。その他の原因としては、三相負荷のアンバランス、中性点アーク放電装置の故障などがある。
高圧側遮断（保険ヒューズ）
高圧側の断線は電圧アンバランスの原因となります。断線後、溶断相の電圧が低下してもゼロにはならず、残りの2相は正常電圧のままで、3相電圧のベクトル角差は120°のままです。この場合、オープントライアングルに不平衡電圧が現れ、ゼロシーケンス電圧が出力されます。例えば、A相の高圧ヒューズが切れると、約33Vのゼロシーケンス電圧が発生し、接地装置が作動して接地信号が発信される。
低圧二次側断線（ヒューズ溶断）
LVの二次側断線により、ヒューズのある相の電圧は低下しますが、それでもゼロにはならず、残りの2相は通常の電圧のままとなり、三相電圧間のベクトル角の差は120°となります。一次側電圧は平衡であるため、三角形が開いていても不平衡電圧は発生せず、接地の信号にはなりません。この機能は、断線が高圧側で発生したのか低圧側で発生したのかを判断するために使用できます。
金属アース
線路や機器のある地点で金属接地が発生すると（例えばA相が接地）、接地相電圧はゼロに低下し、他の2相の接地電圧は線間電圧まで上昇するため、中性点が激しく変位する。中性点変位電圧と接地相電圧は逆方向で等しい大きさである。金属接地は送電線に限らず、避雷器や変圧器などの変電設備でも発生することがあり、トラブルシューティングの難易度を高めている。
三相負荷の非対称性
三相負荷の非対称性は、特に脆弱な地域送電網において、電圧アンバランスにつながる可能性がある。これは、欠相で動作する送出回路、顧客の機器の1相のヒューズが溶断または切断された場合、不平衡なライン・パラメータ、不完全なライン・スイッチングによって引き起こされる可能性がある。
アーク消火装置の接地
一部の変電所では、アーク消火装置を設置すると、バス電圧の不均衡が発生することがあります。これは通常、中性電圧を取得し、アンバランスな電圧を設定するために、アーク消火装置のためですが、通常は資格の範囲内で、機器の正常な動作には影響しません。
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