Wat is die skade van driefase-onbalans in kragstelsels?

Driefase-onbalans in kragstelsels veroorsaak verskeie nadelige effekte, insluitend verhoogde elektriese energieverliese in lyne, verhoogde elektriese energieverliese in verspreidings-transformators, verminderde uitsetkapasiteit van verspreidings-transformators, die opwekking van nulvolgorde-stroom in verspreidings-transformators, geskend veilige bedryf van elektriese toerusting, en verminderde doeltreffendheid van elektriese motors. Hoe kan driefase-onbalans in kragstelsels verminder word? Die volgende afdeling van Nantong Zhifeng Electric Technology Co., Ltd. verskaf 'n gedetailleerde verduideliking van die nadele veroorsaak deur driefase-onbalans en benaderings tot verbetering daarvan.

Nadele veroorsaak deur driefase-onbalans in kragstelsels:

1. Verhoogde elektriese energieverliese in lyne

In 'n driefase-vierdraad kragtoevoernetwork, wanneer stroom deur die lyngeleier vloei, vind elektriese energieverliese onvermydelik plaas as gevolg van die teenwoordigheid van impedansie, en hierdie verliese is eweredig aan die kwadraat van die stroom. Wanneer die lae-spanningnetwerk deur 'n driefase-vierdraadstelsel gevoed word, veroorsaak die teenwoordigheid van enkelfase-belastings onvermydelik 'n driefase-belastingonbalans. Onder sodanige ongebalanseerde lasomstandighede vloei stroom deur die neutrale geleier. Dit veroorsaak nie net verliese in die fasegeleiers nie, maar ook verliese in die neutrale geleier, wat sodoende die algehele verliese in die kragnetwerklyne verhoog.

2.Verhoogde elektriese energieverliese in verspreidings-transformers

Die verspreidingstransformer is die primêre kragtoevoeruitrusting in die lae-spanningnetwerk. Wanneer dit onder driefase-belastingonbalansomstandighede bedryf word, veroorsaak dit 'n toename in transformerverliese, omdat die kragverlies van die transformer varieer met die graad van las-onbalans.

3. Vermindering van Uitset van Verspreidings-transformator

In die ontwerp van 'n verspreidings-transformator is die wikkelstruktuur daarvan gebaseer op gebalanseerde las-bediengstoestande, met ooreindstemmende wikkelverrigting en gelyke gereelde kapasiteit vir elke fase. Die maksimum toegelate uitset van die verspreidings-transformator word beperk deur die gereelde kapasiteit van elke fase. Wanneer die verspreidings-transformator onder driefase las-onbalans toestande bedryf, het die ligter belaaide fase oorskot kapasiteit, wat lei tot 'n vermindering in die transformator se uitset. Die mate van uitsetvermindering hou verband met die mate van die driefase las-onbalans. Hoe groter die onbalans, hoe meer verminder die verspreidings-transformator se uitset. Gevolglik kan die uitsetkapasiteit van die verspreidings-transformator nie sy gereelde waarde bereik wanneer dit onder driefase las-onbalans bedryf word nie, word sy reserweskapasiteit dienooreenkomstig verminder, en word sy oorlaai-vermoë verminder. Indien die verspreidings-transformator onder oorlaai toestande bedryf word, is daar 'n groot waarskynlikheid dat dit transformator-verhitting sal veroorsaak, wat in ernstige gevalle selfs kan lei tot transformator-verbranding.

4. Generering van nulvolgorde-stroom deur die verspreidings-transformator

Wanneer die verspreidings-transformator onder toestande van ongelyke driefasige las werk, word nulvolgorde-stroom gegenereer. Hierdie stroom wissel met die mate van ongelykheid van die driefasige las; hoe groter die ongelykheid, hoe groter die nulvolgorde-stroom. Indien nulvolgorde-stroom in die werkende verspreidings-transformator bestaan, sal nulvolgorde-fluks in die kern daarvan gegenereer word. (Daar is geen nulvolgorde-stroom aan die hoëspanningkant nie.) Dit dwing die nulvolgorde-fluks om slegs deur die olietankwand en staalkonstruksie-onderdele te gaan. Aangesien die magnetiese deurlaatbaarheid van staalonderskeie relatief laag is, veroorsaak die nulvolgorde-stroom histereese- en wirbelstroomverliese wanneer dit deur hierdie staalonderskeie gaan, wat tot 'n plaaslike temperatuurstyging en verhitting van die transformator se staalonderskeie lei. Die isolasie van die verspreidings-transformator se winding versnel ouwording as gevolg van oorverhitting, wat 'n verminderde toerusting lewensduur tot gevolg het. Daarbenewens verhoog die teenwoordigheid van nulvolgorde-stroom die verliese van die verspreidings-transformator.

5. Impak op die Veilige Bedryf van Elektriese Toerusting

Die verspreidingstransformator is ontwerp op grond van gebalanseerde driefase-belaaiingsbedryfskondisies, met die weerstand, lekreaktansie en magneetimpedansie van elke fasewikkeling wat essensieel identies is. Wanneer die verspreidingstransformator onder gebalanseerde driefase-belastings bedryf, is die driefase-strome essensieel gelyk, en die spanningsval binne elke fase van die transformator is ook dieselfde; gevolglik is die transformator se driefase-uitgangspannings gebalanseerd. Indien die verspreidingstransformator onder ongebalanseerde driefase-belastings bedryf, sal die uitgangstrome van elke fase ongelyk wees, en sal die interne spanningsvalle van die transformatorfase verskil, wat onvermydelik lei tot ongebalanseerde driefase-spanning by die transformator se uitgang.

Gelyktydig, wanneer die verspreidings-transformator onder driefase-last-onbalans werk, is die driefase-uitgangstromme ongelyk, wat veroorsaak dat stroom deur die neutrale geleier vloei. Dit veroorsaak 'n impedansie-spanningsval in die neutrale geleier, wat lei tot neutrale puntverplasing, wat die fase-spannings van elke fase verander. Die spanning van die sterk belaste fase neem af, terwyl die spanning van die lig belaste fase toeneem. Die voorsiening van krag onder toestande van ongebalanseerde spanning kan maklik veroorsaak dat elektriese toerusting wat aan die hoër spanningsfase gekoppel is, beskadig word, terwyl toerusting wat aan die laer spanningsfase gekoppel is, dalk nie kan werk nie. Daarom word die bedryf onder driefase-last-onbalans ernstig die veilige bedryf van elektriese toerusting in gevaar gebring.

6. Vermindering in Elektriese Motor Doeltreffendheid

Wanneer 'n verspreidings-transformator onder toestande van driefase-belasting-ongelykbodigheid werk, veroorsaak dit driefase-ongelykbodigheid in die uitgangsspanning. Aangesien die ongebalanseerde spanning uit positiewe-volgorde, negatiewe-volgorde en nulvolgorde-spanningskomponente bestaan, sal die negatiewe-volgorde-spanning 'n roterende magnetiese veld wat teenoorgesteld is aan die een wat deur die positiewe-volgorde-spanning gegenereer word, opwek wanneer sodanige ongebalanseerde spanning op 'n elektriese motor toegepas word, en dus 'n remwerking uitoefen. Omdat die positiewe-volgorde magnetiese veld egter aansienlik sterker is as die negatiewe-volgorde magnetiese veld, gaan die elektriese motor steeds in die rigting van die positiewe-volgorde magnetiese veld draai. As gevolg van die remwerking van die negatiewe-volgorde magnetiese veld, daal die uitsetkrag van die elektriese motor onvermydelik, wat 'n verminderde motoreffektiwiteit tot gevolg het. Gelyktydig styg die temperatuurverhoging en reaktiewe kragverliese van die elektriese motor ook met die graad van driefase-spanningsongelykbodigheid. Daarom is dit hoogs onekonomies en onveilig om 'n elektriese motor onder toestande van driefase-spanningsongelykbodigheid te bedryf.