У цій роботі проаналізовано шкоду та причини дисбалансу трифазного навантаження розподільного трансформатора, а також запропоновано деякі заходи щодо усунення дисбалансу.
I. Шкода дисбалансу трифазного навантаження в розподільному трансформаторі
1. Збільшення втрат у лінії: втрати навантаження розподільного трансформатора змінюються зі струмом навантаження трансформатора і пропорційні квадрату струму навантаження. У випадку, коли трансформатор має однакову потужність, трифазне навантаження виявляється незбалансованим, і активні втрати збільшуються.
Крім того, буде втрата живлення на проводі. Чим більше дисбаланс, тим більше втрати лінії.
2. Збільшення втрат потужності розподільчого трансформатора: розподільний трансформатор є основним обладнанням електропостачання низьковольтної електромережі. Коли він працює під незбалансованим трифазним навантаженням, втрати розподільного трансформатора збільшуються. Оскільки втрати потужності розподілу змінюються зі ступенем дисбалансу навантаження.
3. Зменшена потужність розподільчого трансформатора: коли розподільний трансформатор проектується, його структура обмотки проектується відповідно до умов роботи балансу навантаження, і його продуктивність обмотки в основному однакова, а номінальна потужність кожної фази однакова.
Максимально допустима потужність розподільного трансформатора обмежується номінальною потужністю кожної фази. Якщо розподільний трансформатор працює під незбалансованим трифазним навантаженням, фаза з невеликим навантаженням матиме надлишкову ємність, що зменшує вихід розподільного трансформатора.
Ступінь зниження потужності пов'язано зі ступенем дисбалансу трифазного навантаження. Чим більше незбалансоване трифазне навантаження, тим більше зменшується вихід розподільного трансформатора. Тому при незбалансованому трифазному навантаженні вихідна потужність трансформатора не може досягти номінального значення, а його запасна потужність відповідно зменшується, а також зменшується перевантажувальна здатність.
Якщо розподільний трансформатор працює в умовах перевантаження, можна легко спричинити нагрівання розподільчого трансформатора, а в серйозних випадках навіть його перегорання.
4. Розподільний трансформатор виробляє струм нульової послідовності: розподільний трансформатор працює в умовах незбалансованого трифазного навантаження, вироблятиме струм нульової послідовності, струм змінюватиметься зі ступенем дисбалансу трифазного навантаження, чим більше ступінь дисбалансу, тим більше нуль струм послідовності.
Коли струм нульової послідовності проходить через сталевий елемент, він викличе гістерезис і втрати на вихровий струм, що змусить місцеву температуру сталевого елемента зміни розподілу підвищитися і нагріватися, а ізоляція обмотки прискорить старіння через перегрів, що призводить до скорочення терміну служби обладнання.
5. Вплив на безпечну роботу електрообладнання: розподільний трансформатор розроблений відповідно до умов роботи трифазного балансу навантаження, а опір, реактивний опір витоку та опір збудження кожної фазної обмотки в основному однакові.
Коли трансформатор працює в трифазному балансі навантаження, його трифазний струм в основному дорівнює, а падіння напруги кожної фази всередині трансформатора в основному однакове, тоді вихідна трифазна напруга трансформатора також збалансована.
Якщо розподільний трансформатор працює при дисбалансі трифазного навантаження, вихідний струм кожної фази не дорівнює, а внутрішнє трифазне падіння напруги розподільного трансформатора не дорівнює, що призведе до трифазного дисбалансу виходу. напруга розподільного трансформатора.
У той же час розподільний трансформатор працює в незбалансованому трифазному навантаженні, трифазний вихідний струм відрізняється, а в нейтральній лінії буде протікати струм. Таким чином, нейтральна лінія викликає падіння напруги імпедансу, що призводить до дрейфу нейтральної точки, що призводить до змін фазної напруги, що серйозно загрожує безпечній роботі електрообладнання.
6. Зниження ефективності двигуна: розподільний трансформатор працює в умовах незбалансованого трифазного навантаження, що спричинить незбалансовану трифазну вихідну напругу. Коли незбалансована напруга надходить на двигун, напруга негативної послідовності створює обертове магнітне поле, протилежне обертовому магнітному полю, створеному напругою позитивної послідовності, діючи як гальмо.
Але оскільки позитивне магнітне поле набагато сильніше за негативне магнітне поле, двигун все ще обертається в напрямку позитивного магнітного поля. Однак через гальмівний ефект магнітного поля негативної послідовності вихідна потужність двигуна буде зменшена, а ефективність двигуна зменшиться.
У той же час підвищення температури і втрати реактивної потужності двигуна будуть зростати при дисбалансі трифазної напруги. Тому працювати двигуна в умовах незбалансованої трифазної напруги дуже неекономно і небезпечно.
II. Причини нерівномірного трифазного навантаження
(1) Недостатнє розуміння важливості трифазного балансу навантаження. Управлінський персонал в управлінні не суворо згідно з правилами і положеннями робити, не виконувати вимоги оцінки.
(2) велика кількість однофазного електрообладнання. За останні роки в загальний будинок увійшла велика кількість повноцінних, потужних однофазних електроприладів. Коли енергоспоживання однофазного навантаження сильно зростає і ймовірність одночасного використання не є послідовним, ступінь дисбалансу трифазного навантаження низьковольтної електромережі може збільшитися.
(3) Оскільки керівний персонал не знайомий зі зміною правил і розподілом трифазного навантаження в зоні платформи, застосування нових однофазних користувачів, особливо великого однофазного обладнання, не може бути розподілено збалансовано відповідно до до трифазного навантаження.
(4) Тимчасове збільшення споживання електроенергії та сезонне збільшення споживання електроенергії, наприклад влітку, взимку, свята, збільшення споживання електроенергії кожним користувачем є непостійним, що призводить до дисбалансу трифазного навантаження.
III. Заходи покращення
1. Рішення трифазного дисбалансу напруги в електромережі, викликаного несиметричним навантаженням:
(1) Асиметричне навантаження розподіляється на різні точки живлення, щоб зменшити проблему серйозного перевищення дисбалансу, викликаного централізованим підключенням.
(2) Метод перехресного обміну та рівності використовується, щоб зробити асиметричне навантаження розумно розподіленим на кожну фазу та спробувати зробити його збалансованим.
(3) Збільшити спроможність точки доступу до навантаження, наприклад змінити мережу або підвищити рівень напруги живлення, щоб покращити здатність системи витримувати незбалансоване навантаження.
2. Зміцнити менеджмент
(1) Організуйте спеціального персоналу для створення схеми трансформаторної мережі та схеми розподілу навантаження щороку, внесіть відповідні дані, такі як кількість споживачів електроенергії на кожній фазі та модель лічильника електроенергії, у зручну та легку для перевірки таблицю, а також перевірте, чи відсутні або нові користувачі, а також своєчасне оновлення в поєднанні зі змінами навантаження.
(2) Призначте людині затискач і проводьте випробування навантаження принаймні раз на місяць для перевірки незбалансованого трифазного навантаження.
(3) Для тимчасового споживання електроенергії та сезонного споживання електроенергії керівний персонал повинен бути ознайомлений з основною ситуацією користувачів, місцями встановлення, змінами споживання електроенергії, а потім своєчасно коригувати відповідно до ситуації.
(4) Подайте заявку на нове однофазне обладнання для використання електроенергії, добре розподіліть навантаження, наскільки це можливо, рівномірно розподіліть по трифазному колу.
3. Відрегулюйте трифазне незбалансоване навантаження, щоб досягти "чотири рівноваги"
"Чотири баланси" - це баланс точок вимірювання, баланс відгалужень, баланс магістральних ліній і бічний баланс низьковольтної розетки трансформатора.
Серед чотирьох балансів ключовими є точка вимірювання та баланс гілок, за основу коригування може бути використане середнє споживання електроенергії споживачем, споживання електроенергії приблизно таке ж, як клас, відповідно рівномірно налаштований на трифазний .
4. Одночасно підключіть трифазну лінію до точки навантаження
Щоб отримати симетрію трифазного навантаження, трифазні лінії повинні бути введені в точку навантаження одночасно, оскільки втрати значно зменшуються, коли трифазні лінії вводяться в точку навантаження одночасно.
Максимально розширити зону розповсюдження трифазної та чотирьохпровідної системи та зменшити довжину магістральної лінії однофазного живлення. Лінія доступу повинна бути введена від фаз u, V і W на одному полюсі, наскільки це можливо. А навантаження трьох груп однофазної лінії має бути максимально збалансованою.
5. Розумно розробити схему реконструкції електромережі
Для досягнення балансу трифазного навантаження після трансформації необхідно обґрунтовано спроектувати схему трансформації електромережі. Перед проектуванням необхідно зрозуміти закон зміни навантаження та розподілу навантаження, провести дослідження на місці, освоїти розподіл навантаження та намалювати схему розподілу навантаження.
Проводка повинна проводитися строго за принципом трифазного балансу навантаження, а трифазна і чотирипровідна повинні бути проникнуті в кожен важливий центр навантаження наскільки це можливо.
Джерело: Windows on Power