Análise dos danos da carga trifásica desequilibrada e medidas de aprimoramento
◴ 2024-08-28
O que acontece se o trifásico não estiver balanceado?
O desequilíbrio de carga em sistemas de energia trifásicos pode levar a uma série de problemas relacionados à segurança e à economia dos equipamentos de energia. Os riscos mais proeminentes do desequilíbrio trifásico são:
1. Aumento da perda de energia dos transformadores de distribuição
Os equipamentos principais da rede elétrica de baixa tensão são os transformadores de distribuição, e o desequilíbrio de carga trifásica aumentará suas perdas. Perdas do transformador são classificadas em duas: perda de ferro, também conhecida como perda sem carga, e perda de cobre, que é denominada perda de carga. Em casos de condições desequilibradas, as alterações nas cargas causarão aumento da perda de cobre. As consequências explícitas são:
Superaquecimento do enrolamento: A taxa de envelhecimento do material de isolamento aumenta, e o desempenho do isolamento diminui.
Redução da vida útil: Para cada 8°C de aumento na temperatura, a vida útil do transformador pode ser reduzida à metade.
2. Redução da potência dos transformadores de distribuição
Os transformadores de distribuição são projetados com base no princípio de balanceamento de carga. O desequilíbrio trifásico resultará em carga leve em uma das fases e capacidade excedente em outra. Isso se refletirá na saída máxima permitida do transformador, o que pode causar os seguintes problemas:
Isso também reduz a capacidade de saída. A capacidade de saída não pode ser produzida no valor nominal e também diminui a capacidade sobressalente.
Risco de sobrecarga: O transformador fica superaquecido devido a possíveis condições de sobrecarga que podem provocar queimaduras.
3. Geração de corrente de sequência zero
Para uma carga trifásica desequilibrada, o transformador produz corrente de sequência zero, cuja magnitude é proporcional ao nível de desequilíbrio. A presença de corrente de sequência zero produzirá os seguintes problemas:
Geração de fluxo de sequência zero: O fluxo de sequência zero que é produzido no núcleo de ferro do transformador aumenta e causa o aumento da temperatura local.
Envelhecimento do isolamento: O superaquecimento acelera o envelhecimento do material de isolamento do enrolamento. Dessa forma, aumenta a redução da vida útil do equipamento.
4. aumento da perda de energia na linha
Em um sistema de fornecimento de energia trifásico de quatro fios, a impedância leva à criação de uma perda de energia sempre que a corrente flui pela linha. Essa perda é proporcional ao quadrado da corrente. Sempre que há algum desequilíbrio na carga trifásica, a corrente começa a fluir para a linha neutra; isso aumenta ainda mais a perda de linha na rede elétrica. Quanto maior for o nível de desequilíbrio para a corrente fluir, maior será a quantidade de perda na linha.
5. Influenciar a operação segura de equipamentos elétricos
A tensão de fase desequilibrada leva a vários problemas, como:
Desvio do ponto neutro: A tensão da fase com carga pesada diminui e a fase com carga leve aumenta, levando a operações instáveis do equipamento.
Danos ao equipamento: o desequilíbrio de tensão pode danificar o equipamento, principalmente a fase que tem alta tensão
O fenômeno do desequilíbrio ameaça seriamente a segurança e a estabilidade dos equipamentos elétricos.
6. Reduz a eficiência do motor
A carga trifásica equilibrada criará uma entrada de tensão desequilibrada na extremidade do motor. O efeito da tensão de sequência negativa faz com que o motor opere como freios, que têm os efeitos a seguir.
Ineficiência: A menor potência de saída na extremidade do motor resultante da menor eficiência geral do motor.
Aumento mais rápido da temperatura e perda de potência reativa: O aumento da temperatura e a perda de potência reativa do motor aumentam com a tensão trifásica desequilibrada, o que pode causar danos aos equipamentos sem nenhum problema.
Portanto, o motor se torna economicamente inviável e perigoso para ser usado quando as tensões trifásicas persistem desequilibradas.
Quais são as maneiras de melhorar o desequilíbrio trifásico?
1. as cargas trifásicas devem receber a distribuição adequada
Os trabalhadores do setor de energia elétrica devem coletar os dados de carga com muito cuidado e registrá-los para prever o estado da potência da carga. No trifásico de quatro fios, especialmente de baixa tensão, após o uso de equipamentos de balanceamento, os de compensação reativa podem alterar adequadamente as correntes desequilibradas transformadas. Além disso, em uma condição diferente, o método de fiação do momento atual muda adequadamente, de acordo com o qual esse método também é uma medida apropriada para a distribuição da carga trifásica razoavelmente.
2. Controle de corrente desequilibrada
Qualquer tipo de carga desequilibrada, exceto a aterrada, pode ser conectada em paralelo com alguns resistores e capacitores, com base no princípio de compensação da corrente desequilibrada. Os princípios a seguir devem orientar o controle da corrente desequilibrada:
Compensação do fator de potência e regulação do desequilíbrio na corrente trifásica.
Para evitar a compensação excessiva, o controle capacitivo total deve ser adotado.
O valor da indenização também deve ser ajustado no tempo.
Redução do número de dispositivos de comutação e equipamentos de compensação para garantir o máximo gerenciamento ao longo do dia.
3. Verificação de rotina e ajuste de cargas trifásicas
É necessário testar regularmente as cargas trifásicas. De acordo com os padrões nacionais, os resultados dos testes devem ser documentados e verificados para identificar e calibrar prontamente os desequilíbrios. Nas partes em que não há falhas, também é necessário estar atento. Depois de testados, os dados devem ser classificados e inseridos no sistema para permitir a inferência dos ajustes necessários e das possibilidades de aplicação técnica.
Resumo
O desequilíbrio de carga trifásica tem um impacto significativo no sistema de energia. Ele não apenas aumenta o consumo de energia dos transformadores e linhas de distribuição, mas também causa superaquecimento dos equipamentos e reduz a vida útil, o que afetaria a operação segura. A eficiência do motor também será gravemente afetada. Portanto, medidas eficazes devem ser tomadas para evitar o desequilíbrio da carga trifásica.
O uso de um Estabilizador de tensão trifásico desequilibrado é uma solução eficaz. Enquanto isso, ele pode medir a tensão em tempo real para permitir a carga equilibrada em todas as três fases e, consequentemente, reduzir o consumo de energia e a eficiência de todos os equipamentos. Enquanto isso, a razoabilidade com a carga de corrente desequilibrada pode ser acompanhada pela verificação para evitar esse fenômeno também. Por último, mas não menos importante, o estabilizador de tensão trifásico, que acompanha todas as medidas de aprimoramento acima, tem uma função importante a desempenhar para otimizar e estabilizar o sistema de energia.
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