¿Cuáles son las causas del desequilibrio trifásico en los sistemas eléctricos?

Existen múltiples causas del desequilibrio de voltaje trifásico, incluyendo fallas por conductor abierto, puesta a tierra monofásica, resonancia en el sistema, distribución inadecuada de cargas trifásicas y operación de cargas con fase incompleta. El personal de gestión operativa debe identificar correctamente estas causas para permitir una respuesta rápida y adecuada. A continuación, sigamos Nantong Zhifeng Electric Technology Co., Ltd. para comprender las causas del desequilibrio trifásico.

Las causas del desequilibrio trifásico son las siguientes:

1. Falla por conductor abierto

Cuando el sistema experimenta una falla de conductor abierto sin conexión a tierra, o cuando un interruptor de circuito o un interruptor de aislamiento no cierra en una fase, o cuando el fusible del transformador de voltaje está fundido, ocurre un desequilibrio en los parámetros trifásicos. El voltaje de la fase fallada es cero, mientras que los voltajes de las fases no falladas permanecen normales. Bajo estas condiciones, el equipo eléctrico trifásico opera en estado de falta de una fase.

2. Falla a tierra

Cuando ocurre un conductor abierto y se conecta a tierra en un sistema donde el punto neutro no está conectado directamente a tierra, provoca un desequilibrio en el voltaje trifásico; sin embargo, los valores de voltaje de línea después de la conexión a tierra permanecen sin cambios.

La puesta a tierra monofásica se clasifica en puesta a tierra metálica y no metálica. En caso de puesta a tierra metálica, el voltaje de la fase en fallo es cero o cercano a cero, los voltajes de las fases no falladas aumentan hasta niveles de voltaje de línea, y esta condición persiste. En caso de puesta a tierra no metálica, existe un arco entre la fase en fallo y tierra; el voltaje de la fase puesta a tierra no es cero sino que se reduce a cierto valor, mientras que los voltajes de las otras dos fases aumentan hasta menos del √3 veces; debido a la presencia del fenómeno de arco, ocurren sobre tensiones por arco.

3. Resonancia del sistema

Con el rápido desarrollo de la industria, las cargas eléctricas no lineales han aumentado significativamente. Ciertas cargas no solo generan armónicos, sino que también causan fluctuaciones y parpadeo del voltaje de suministro, lo cual puede incluso resultar en desequilibrio del voltaje trifásico.

4. Distribución desequilibrada de cargas trifásicas

En la mayoría de los sistemas eléctricos en nuestro país, los transformadores son compartidos por los sistemas de energía y alumbrado. Los diseños iniciales no consideraron la distribución equilibrada de las cargas, ni tampoco se mantuvo uniforme el uso trifásico durante el arranque del equipo según los requisitos de diseño, lo cual contribuye en gran medida al desequilibrio de la carga trifásica.

5. Operación monofásica de equipos trifásicos

Debido a fallos, una fase de la carga trifásica puede dejar de funcionar o operar de manera anormal, provocando desequilibrio en la corriente trifásica y ruido anormal en el equipo.

6. La reducción en la intensidad de monitoreo de las cargas del transformador de distribución.

En la gestión de redes de distribución, suelen pasarse por alto los aspectos relacionados con la gestión de la distribución de cargas trifásicas. En la inspección de redes de distribución, no se revisa ni ajusta regularmente la carga trifásica de los transformadores de distribución. Además, numerosos factores contribuyen al fenómeno del desequilibrio trifásico, tales como los efectos de las líneas y matrices de carga trifásica desiguales.