Metodi di giudizio e contromisure per squilibrio trifase (3)
(3) Quali sono i rischi dello squilibrio trifase
1. La perdita di potenza della linea crescente
Nella rete di alimentazione trifase a quattro fili, quando la corrente passa attraverso i fili di linea, si verificherà una perdita di potenza dovuta all'esistenza dell'impedenza e la perdita è proporzionale al quadrato della corrente che passa. Quando la rete di bassa tensione è alimentata da un sistema trifase a quattro fili, per l'esistenza di un carico monofase, è inevitabile che il carico trifase risulti sbilanciato. Quando il carico trifase funziona in modo sbilanciato, la linea del neutro è attraversata da corrente. In questo modo non si perde solo la linea di fase, ma si perde anche la linea del neutro, aumentando così la perdita della linea di rete.
2. Aumentare la perdita di potenza dei trasformatori di distribuzione
Il trasformatore di distribuzione è la principale apparecchiatura di alimentazione della rete elettrica a bassa tensione. Quando funziona sotto il carico trifase sbilanciato, aumenterà la perdita del trasformatore di distribuzione. Perché la perdita di potenza del trasformatore di distribuzione varia con lo squilibrio del carico.
3. Riduzione dell'elaborazione del trasformatore di distribuzione
Quando il trasformatore di distribuzione è progettato, la sua struttura di avvolgimento è progettata in base alle condizioni di funzionamento del bilanciamento del carico, le prestazioni dell'avvolgimento sono sostanzialmente le stesse e la capacità nominale di ciascuna fase è uguale. L'uscita massima consentita del trasformatore di distribuzione è limitata dalla capacità nominale di ciascuna fase. Se il trasformatore di distribuzione viene fatto funzionare in condizione di carico trifase sbilanciato, la fase a carico leggero ha una capacità in eccesso, che riduce l'uscita del trasformatore di distribuzione. Il grado di riduzione della potenza è correlato allo squilibrio del carico trifase. Quanto più grandi sono gli squilibri di carico trifase, tanto più si riduce l'uscita del trasformatore di distribuzione. Per questo motivo, quando il trasformatore di distribuzione funziona quando il carico trifase è sbilanciato, la sua capacità di uscita non può raggiungere il valore nominale, anche la sua capacità di riserva viene ridotta di conseguenza e anche la capacità di sovraccarico viene ridotta. Se il trasformatore di distribuzione funziona in condizioni di sovraccarico, il trasformatore di distribuzione si surriscalderà facilmente e, nei casi più gravi, potrebbe addirittura bruciare il trasformatore di distribuzione.
4. Il trasformatore di distribuzione produce corrente a sequenza zero
Quando il trasformatore di distribuzione funziona sotto il carico trifase sbilanciato, verrà generata una corrente a sequenza zero. Questa corrente cambierà con il grado di squilibrio del carico trifase. Maggiore è il grado di squilibrio, maggiore è la corrente di sequenza zero. Se è presente una corrente a sequenza zero nel trasformatore di distribuzione in funzione, verrà generato un flusso magnetico a sequenza zero nel suo nucleo di ferro. Non c'è corrente a sequenza zero sul lato dell'alta tensione, il che costringe il flusso magnetico a sequenza zero a passare solo attraverso la parete del serbatoio e i componenti in acciaio. Tuttavia, la permeabilità magnetica dei componenti in acciaio è bassa. Quando la corrente a sequenza zero passa attraverso i componenti in acciaio, si genereranno isteresi e perdite di correnti parassite, in modo che la temperatura locale dei componenti in acciaio trasformati per distribuzione aumenterà e genererà calore. L'isolamento degli avvolgimenti del trasformatore di distribuzione viene rapidamente invecchiato a causa del surriscaldamento, con conseguente riduzione della durata dell'apparecchiatura. Allo stesso tempo, l'esistenza di una corrente a sequenza zero aumenterà anche la perdita del trasformatore di distribuzione.
5. Influire sul funzionamento sicuro delle apparecchiature elettriche
Il trasformatore di distribuzione è progettato in base alle condizioni operative del bilanciamento del carico trifase e la resistenza, la reattanza di dispersione e l'impedenza di eccitazione di ciascun avvolgimento di fase sono sostanzialmente le stesse. Quando il trasformatore di distribuzione funziona in un bilanciamento del carico trifase, le sue correnti trifase sono sostanzialmente uguali e la caduta di tensione di ciascuna fase all'interno del trasformatore di distribuzione è sostanzialmente la stessa, quindi la tensione trifase in uscita dal trasformatore di distribuzione è anche equilibrato. Se il trasformatore di distribuzione funziona quando il carico trifase è sbilanciato, la corrente di uscita di ciascuna fase non è uguale e la caduta di tensione trifase all'interno del trasformatore di distribuzione non è uguale, il che porterà inevitabilmente allo squilibrio trifase di la tensione di uscita del trasformatore di distribuzione.
Allo stesso tempo, il trasformatore di distribuzione funziona quando il carico trifase è sbilanciato, la corrente di uscita trifase è diversa e la linea del neutro sarà attraversata da corrente. Di conseguenza, la linea del neutro produce una caduta di tensione di impedenza, che provoca la deriva del punto neutro e provoca la variazione della tensione di ciascuna fase. La tensione di una fase con carico pesante diminuisce, mentre aumenta la tensione di una fase con carico leggero. Fornire alimentazione in condizioni di squilibrio di tensione, ovvero è facile provocare la bruciatura delle apparecchiature elettriche dell'utente con un collegamento monofase ad alta tensione, mentre le apparecchiature elettriche dell'utente con un collegamento monofase a bassa tensione possono essere inutilizzabile. Pertanto, quando il carico trifase è sbilanciato, il funzionamento in sicurezza delle apparecchiature elettriche sarà seriamente compromesso.
6. Ridotta efficienza del motore
Il trasformatore di distribuzione funziona in condizione di carico trifase sbilanciato, che causerà lo squilibrio trifase della tensione di uscita. Poiché la tensione sbilanciata ha tre componenti di tensione: sequenza positiva, sequenza negativa e sequenza zero, quando questa tensione sbilanciata viene immessa nel motore, il campo magnetico rotante generato dalla tensione sequenza negativa è opposto al campo magnetico rotante generato dalla sequenza positiva tensione, che agisce come effetto frenante. Ma poiché il campo magnetico di sequenza positiva è molto più forte del campo magnetico di sequenza negativa, il motore ruota ancora nella direzione del campo magnetico di sequenza positiva. Tuttavia, a causa dell'effetto frenante del campo magnetico di sequenza negativa, la potenza di uscita del motore sarà ridotta, riducendo così l'efficienza del motore. Allo stesso tempo, l'aumento di temperatura e la perdita di potenza reattiva del motore aumenteranno anche con lo squilibrio della tensione trifase. Pertanto, è molto antieconomico e pericoloso azionare il motore in condizioni di squilibrio di tensione trifase.
