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Daño de desequilibrio de carga trifásica en transformador de distribución.

Este documento analiza el daño y la causa del desequilibrio de la carga trifásica del transformador de distribución y propone algunas medidas para resolver el desequilibrio.

2021/11/29
Daño de desequilibrio de carga trifásica en transformador de distribución.

I. Daño de desequilibrio de carga trifásica en transformador de distribución


1. Aumento de pérdida de línea: la pérdida de carga del transformador de distribución cambia con la corriente de carga del transformador y es proporcional al cuadrado de la corriente de carga. En el caso de que el transformador transmita la misma capacidad, la carga trifásica se desequilibra y la pérdida activa aumenta.


Además, habrá pérdida de energía en el cable. Cuanto mayor sea el desequilibrio, mayor será la pérdida de línea.


2. Aumente la pérdida de potencia del transformador de distribución: el transformador de distribución es el principal equipo de suministro de energía de la red eléctrica de bajo voltaje. Cuando funciona bajo la carga trifásica desequilibrada, la pérdida del transformador de distribución aumentará. Porque la pérdida de potencia de la distribución cambia con el grado de desequilibrio de la carga.


3. Salida reducida del transformador de distribución: cuando se diseña el transformador de distribución, su estructura de devanado se diseña de acuerdo con las condiciones de funcionamiento del balance de carga, y su rendimiento de devanado es básicamente el mismo, y la capacidad nominal de cada fase es igual.


La salida máxima permitida del transformador de distribución está limitada por la capacidad nominal de cada fase. Si el transformador de distribución funciona con carga trifásica desequilibrada, la fase con carga liviana tendrá capacidad excedente, lo que reducirá la salida del transformador de distribución.


El grado de reducción de la salida está relacionado con el grado de desequilibrio de la carga trifásica. Cuanto mayor sea la carga trifásica desequilibrada, más se reduce la salida del transformador de distribución. Por lo tanto, cuando la carga trifásica está desequilibrada, la capacidad de salida del transformador no puede alcanzar el valor nominal, y su capacidad de reserva se reduce en consecuencia, y la capacidad de sobrecarga también se reduce.


Si el transformador de distribución funciona en condiciones de sobrecarga, es fácil que se caliente e incluso que se queme en casos graves.


4. El transformador de distribución produce corriente de secuencia cero: el transformador de distribución funciona en condiciones de carga trifásica desequilibrada, producirá corriente de secuencia cero, la corriente cambiará con el grado de desequilibrio de la carga trifásica, cuanto mayor sea el grado de desequilibrio, mayor será el cero corriente de secuencia.


Cuando la corriente de secuencia cero pasa a través del miembro de acero, producirá histéresis y pérdida de corriente parásita, lo que hará que la temperatura local del miembro de acero del cambio de distribución aumente y se caliente, y el aislamiento del devanado acelerará el envejecimiento debido al sobrecalentamiento, lo que conduce a la reducción de la vida útil del equipo.


5. Afectando la operación segura de los equipos eléctricos: El transformador de distribución está diseñado de acuerdo con las condiciones de operación del equilibrio de carga trifásico, y la resistencia, la reactancia de fuga y la impedancia de excitación de cada devanado de fase son básicamente las mismas.


Cuando el transformador funciona en balance de carga trifásico, su corriente trifásica es básicamente igual y la caída de voltaje de cada fase dentro del transformador es básicamente la misma, entonces la salida de voltaje trifásico del transformador también está balanceada.


Si el transformador de distribución funciona en desequilibrio de carga trifásico, la corriente de salida de cada fase no es igual y la caída de tensión trifásica interna del transformador de distribución no es igual, lo que provocará un desequilibrio trifásico de la salida. tensión del transformador de distribución.


Al mismo tiempo, el transformador de distribución funciona con una carga trifásica desequilibrada, la corriente de salida trifásica es diferente y la línea neutra tendrá corriente. Por lo tanto, la línea neutral produce una caída de voltaje de impedancia, lo que resulta en una deriva del punto neutral, lo que resulta en cambios de voltaje de fase, poniendo en grave peligro la operación segura de los equipos eléctricos.





6. Eficiencia reducida del motor: el transformador de distribución funciona bajo la condición de carga trifásica desequilibrada, lo que provocará la tensión de salida trifásica desequilibrada. Cuando la tensión desequilibrada se introduce en el motor, la tensión de secuencia negativa produce un campo magnético giratorio opuesto al campo magnético giratorio generado por la tensión de secuencia positiva, que actúa como un freno.


Pero debido a que el campo magnético positivo es mucho más fuerte que el campo magnético negativo, el motor sigue girando en la dirección del campo magnético positivo. Sin embargo, debido al efecto de frenado del campo magnético de secuencia negativa, se reducirá la potencia de salida del motor y se reducirá la eficiencia del motor.

Al mismo tiempo, el aumento de temperatura y la pérdida de potencia reactiva del motor aumentarán con el desequilibrio de la tensión trifásica. Por lo tanto, es muy antieconómico e inseguro que el motor funcione en condiciones de tensión trifásica desequilibrada.


II. Causas de la carga trifásica desequilibrada


(1) Comprensión insuficiente de la importancia del equilibrio de carga trifásico. Personal de gestión en la gestión no estrictamente de acuerdo con las normas y reglamentos para hacer, no para llevar a cabo los requisitos de evaluación.


(2) una gran cantidad de equipos eléctricos monofásicos. En los últimos años, una gran cantidad de electrodomésticos monofásicos de alta calidad y alta potencia han ingresado al hogar común. Cuando el consumo de energía de la carga monofásica aumenta considerablemente y la probabilidad de uso simultáneo no es consistente, el grado de desequilibrio de la carga trifásica de la red eléctrica de bajo voltaje puede aumentar.


(3) Como el personal de administración no está familiarizado con las reglas cambiantes y la distribución de la carga trifásica en el área de la plataforma, la aplicación de nuevos usuarios monofásicos, especialmente equipos monofásicos grandes, no puede distribuirse de manera equilibrada de acuerdo con a carga trifásica.


(4) El consumo de energía temporal y el aumento del consumo de energía estacional, como verano, invierno, vacaciones, el aumento del consumo de energía de cada usuario es inconsistente, lo que resulta en un desequilibrio de carga trifásico.


tercero medidas de mejora


1. Soluciones al desequilibrio de tensión trifásico de la red eléctrica causado por carga asimétrica:


(1) La carga asimétrica se dispersa a diferentes puntos de suministro de energía para reducir el problema de un grave exceso de desequilibrio causado por la conexión centralizada.


(2) El método de intercambio cruzado e igualdad se utiliza para distribuir razonablemente la carga asimétrica en cada fase y tratar de equilibrarla.


(3) Aumentar la capacidad de cortocircuito del punto de acceso de carga, como cambiar la red o mejorar el nivel de voltaje de la fuente de alimentación para mejorar la capacidad del sistema para soportar una carga desequilibrada.


2. Fortalecer la gestión


(1) Organizar personal especial para dibujar el diagrama de red del transformador y el diagrama de distribución de carga cada año, convertir los datos relevantes, como el número de usuarios de electricidad en cada fase y el modelo de medidor de electricidad en una tabla conveniente y fácil de verificar, y verificar si hay usuarios nuevos o faltantes, y actualización oportuna combinada con los cambios de carga.


(2) Asigne a la persona una pinza amperimétrica y realice una prueba de carga al menos una vez al mes para verificar la carga trifásica desequilibrada.


(3) Para el consumo de energía temporal y el consumo de energía estacional, el personal de administración debe estar familiarizado con la situación básica de los usuarios, los sitios de instalación, los cambios en el consumo de energía y luego ajustarse oportunamente de acuerdo con la situación.


(4) Solicite nuevos equipos monofásicos para usar electricidad, haga un buen trabajo de distribución de energía de carga, en la medida de lo posible para distribuir uniformemente al circuito trifásico.


3. Ajuste la carga desequilibrada trifásica para lograr el "equilibrio de cuatro"


"Cuatro balance" es el balance de los puntos de medición, el balance de las ramas, el balance de las líneas principales y el balance lateral de salida de bajo voltaje del transformador.


Entre los cuatro saldos, la clave es el punto de medición y el saldo de las sucursales, el consumo promedio de electricidad del usuario se puede utilizar como base para el ajuste, el consumo de electricidad es aproximadamente el mismo que el de una clase, respectivamente ajustado uniformemente al trifásico .


4. Conectar la línea trifásica al punto de carga simultáneamente


Para obtener la simetría de la carga trifásica, las líneas trifásicas deben introducirse en el punto de carga al mismo tiempo porque la pérdida se reduce significativamente cuando las líneas trifásicas se introducen en el punto de carga al mismo tiempo.


Expanda el área de distribución del sistema trifásico y de cuatro hilos tanto como sea posible y reduzca la longitud de la línea principal de suministro de energía monofásica. La línea de acceso debe introducirse desde las fases u, V y W en el mismo poste en la medida de lo posible. Y la carga de los tres grupos de línea monofásica debe equilibrarse en la medida de lo posible.


5. Diseñar razonablemente el esquema de renovación de la red eléctrica.


Para lograr el equilibrio de carga trifásico después de la transformación, es necesario diseñar el esquema de transformación de la red eléctrica de manera razonable. Antes del diseño, es necesario comprender la ley de cambio de carga y distribución de carga, realizar una investigación en el sitio, dominar la distribución de carga y dibujar el diagrama de cableado de distribución de carga.


El cableado debe llevarse a cabo estrictamente de acuerdo con el principio del equilibrio de carga trifásico, y los cables trifásicos y de cuatro cables deben penetrar en cada centro de carga importante en la medida de lo posible.


Fuente: Windows on Power


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