Analiză privind prejudiciul sarcinii trifazate dezechilibrate și măsuri de îmbunătățire
◴ 2024-08-28
Ce se întâmplă dacă cele 3 faze nu sunt echilibrate
Dezechilibrul sarcinii în sistemele electrice trifazate poate duce la o serie de probleme legate de siguranța și economia echipamentelor electrice. Cele mai importante riscuri ale dezechilibrului trifazat sunt:
1. Creșterea pierderilor de putere ale transformatoarelor de distribuție
Echipamentele de bază ale rețelei electrice de joasă tensiune sunt transformatoarele de distribuție, iar dezechilibrul sarcinii trifazate va crește pierderile acestora. Pierderi la transformator sunt clasificate în două categorii: pierderi de fier, cunoscute și ca pierderi fără sarcină, și pierderi de cupru, denumite pierderi de sarcină. În cazul unor condiții dezechilibrate, schimbările de sarcină vor determina creșterea pierderilor de cupru. Consecințele explicite sunt:
● Supraîncălzirea înfășurării: Rata de îmbătrânire a materialului izolant crește, iar performanța izolației scade.
● Reducerea duratei de viață: Pentru fiecare creștere de 8°C a temperaturii, durata de viață a transformatorului poate fi redusă la jumătate.
2. Puterea redusă a transformatoarelor de distribuție
Transformatoarele de distribuție sunt proiectate pe principiul echilibrării sarcinii. Dezechilibrul trifazat va duce la o sarcină ușoară pe una dintre faze și la un surplus de capacitate pe alta. Acest lucru se va reflecta în puterea maximă admisă a transformatorului, care poate cauza următoarele probleme:
● De asemenea, reduce capacitatea de producție. Capacitatea de ieșire nu poate fi produsă la valoarea nominală și, de asemenea, scade capacitatea de rezervă.
● Risc de suprasarcină: Transformatorul se supraîncălzește din cauza posibilelor condiții de suprasarcină care pot declanșa arderea.
3. Generarea curentului de secvență zero
Pentru o sarcină trifazată dezechilibrată, transformatorul produce curent de secvență zero, a cărui magnitudine este proporțională cu nivelul dezechilibrului. Prezența curentului de secvență zero va produce următoarele probleme:
Generarea fluxului de secvență zero: Fluxul de secvență zero care este produs în miezul de fier al transformatorului crește și determină creșterea temperaturii locale.
Îmbătrânirea izolației: Supraîncălzirea va grăbi îmbătrânirea materialului izolator al înfășurării. Ca atare, crește reducerea duratei de viață a echipamentului.
4.Creșterea pierderii de putere în linie
Într-un sistem de alimentare trifazat cu patru fire, impedanța conduce la crearea unei pierderi de putere ori de câte ori curentul trece prin linie. Această pierdere este proporțională cu pătratul curentului. Ori de câte ori există un dezechilibru în sarcina trifazată, curentul începe să curgă către linia neutră; aceasta sporește și mai mult pierderea de linie în rețeaua electrică. Cu cât nivelul de dezechilibru este mai mare pentru ca curentul să circule, cu atât mai mare va fi cantitatea de pierderi din linie.
5. Influențează funcționarea în siguranță a echipamentelor electrice
Tensiunea de fază dezechilibrată duce la mai multe probleme, cum ar fi:
● Deriva punctului neutru: Tensiunea fazei puternic încărcate scade, iar cea a fazei slab încărcate crește, ducând la funcționarea instabilă a echipamentului.
● Deteriorarea echipamentelor: dezechilibrul de tensiune poate deteriora echipamentele, cu atât mai mult faza care are o tensiune ridicată
Fenomenul de dezechilibru amenință grav siguranța și stabilitatea echipamentelor electrice.
6. Reduce eficiența motorului
● Sarcina trifazată echilibrată va crea o intrare de tensiune dezechilibrată la capătul motorului. Efectul tensiunii de secvență negativă face ca motorul să funcționeze ca frânele, care au următoarele efecte.
● Ineficiență: Puterea de ieșire mai mică la capătul motorului care rezultă din randamentul general mai scăzut al motorului.
● Creșterea mai rapidă a temperaturii și pierderea puterii reactive: Creșterea temperaturii, precum și pierderea de putere reactivă a motorului cresc odată cu tensiunea trifazată dezechilibrată care poate provoca daune echipamentelor fără nici o problemă.
● Prin urmare, utilizarea motorului devine nejustificată din punct de vedere economic și periculoasă atunci când tensiunile trifazate rămân dezechilibrate.
Care sunt modalitățile de îmbunătățire a dezechilibrului trifazic?
1.Sarcinile trifazate trebuie să beneficieze de o distribuție corespunzătoare
Lucrătorii din domeniul energiei electrice ar trebui să colecteze foarte atent datele privind sarcina pentru a le înregistra în vederea previziunii stării puterii sarcinii. În trifazele cu patru fire, în special la joasă tensiune, după utilizarea echipamentelor de echilibrare, cele de compensare reactivă ar putea modifica în mod corespunzător curenții dezechilibrați transformați. În plus, într-o stare diferită, metoda de cablare a momentului curent se modifică în mod corespunzător, conform căreia și această metodă este o măsură adecvată pentru distribuția sarcinii trifazate în mod rezonabil.
2. Controlul curentului dezechilibrat
Orice tip de sarcină dezechilibrată, cu excepția celei împământate, poate fi conectată în paralel cu unele rezistențe și condensatoare, pe baza principiului de compensare a curentului dezechilibrat. Următoarele principii trebuie să ghideze controlul curentului dezechilibrat:
● Compensarea factorului de putere și reglarea dezechilibrului pe curent trifazat.
● Pentru a evita supracompensarea, trebuie adoptat controlul capacitiv complet.
● Valoarea compensației ar trebui, de asemenea, ajustată în timp.
● Reducerea numărului de dispozitive de comutare și de echipamente de compensare pentru a asigura o gestionare maximă pe tot parcursul zilei.
3. Verificarea și reglarea de rutină a sarcinilor trifazate
Este necesară testarea periodică a sarcinilor trifazate. În conformitate cu standardele naționale, rezultatele testelor trebuie documentate și verificate pentru a identifica și calibra rapid dezechilibrele. În părțile în care nu există defecțiuni, este necesară, de asemenea, vigilență. Odată testate, datele trebuie să fie sortate și introduse în sistem pentru a permite inducerea ajustărilor necesare și a posibilităților de aplicare tehnică.
Rezumat
Dezechilibrul sarcinii trifazate are un impact semnificativ asupra sistemului energetic. Nu numai că crește consumul de energie al transformatoarelor și liniilor de distribuție, dar provoacă și supraîncălzirea echipamentelor și reduce durata de viață, ceea ce ar afecta siguranța în funcționare. Eficiența motoarelor va fi, de asemenea, grav afectată. Prin urmare, ar trebui luate măsuri eficiente pentru a preveni dezechilibrul sarcinii trifazate.
Utilizarea unui stabilizator de tensiune trifazat dezechilibrat este o soluție eficientă. Între timp, poate măsura tensiunea în timp real pentru a permite încărcarea echilibrată pe toate cele trei faze și, ulterior, reduce consumul de energie plus eficiența tuturor echipamentelor. Între timp, rezonabilitatea cu încărcarea curentului dezechilibrat poate fi însoțită de verificarea pentru a preveni și acest fenomen. Nu în ultimul rând, stabilizatorul de tensiune trifazat, care însoțește toate măsurile de îmbunătățire de mai sus, are un rol semnificativ de jucat în optimizarea și stabilizarea sistemului energetic.
Știri conexe
RO 
EN 
ES 
FR 
PT 
IT 
RU 
JA 
NL 
DA 
PL 
EL 
HU 
SV 
FI 
CS 
TR 
AR