Электр жүйелеріндегі үш фазалы теңсіздіктің зияны қандай?

Электр жүйелеріндегі үш фазалы теңсіздік көптеген теріс әсерлер тудырады, соның ішінде желілердегі электр энергиясының шығынының артуы, тарату трансформаторларындағы электр энергиясының шығынының артуы, тарату трансформаторларының шығыс қуатының азаюы, тарату трансформаторларындағы нөлдік тізбектің пайда болуы, электр жабдықтарының қауіпсіз жұмыс істеуінің бұзылуы және электр қозғалтқыштарының пайдалану әсерінің төмендеуі. Электр жүйелеріндегі үш фазалы теңсіздікті қалай азайтуға болады? Наньтонг Чжифенг Электр Техникасы компаниясының келесі бөлімі үш фазалы теңсіздіктің туғызатын зияны туралы жан-жақты түсіндіру және оны жою жолдарын ұсынады.

Электр жүйелеріндегі үш фазалы теңсіздіктің туғызатын зияны:

1. Желілердегі электр энергиясының шығынының артуы

Үш фазалы төрт сымды электр желісінде ток өткізгіш арқылы ток жүрген кезде кедергінің болуына байланысты электр энергиясының шығыны туындайды, бұл шығын токтың квадратына пропорционал болады. Төмен вольтті желі үш фазалы төрт сымды жүйе арқылы қамтамасыз етілген кезде, бір фазалы жүктемелердің болуы үш фазалы жүктеменің тепе-теңдігін бұзады. Мұндай тепе-теңдік бұзылған жағдайда нейтралды өткізгіш арқылы ток өтеді. Бұл фазалы өткізгіштердегі шығындармен қатар нейтралды өткізгіштегі шығындардың да артуына әкеліп соғады, сондықтан электр желілеріндегі жалпы шығындар артады.

2.Тарату трансформаторларында электр энергиясының шығынының артуы

Тарату трансформаторы төмен вольтті желідегі негізгі электр қоректендіру құрылғысы болып табылады. Үш фазалы жүктеменің тепе-теңдігі бұзылған жағдайда оның жұмысы трансформатор шығындарының артуына әкеледі, себебі трансформатордың қуат шығыны жүктеменің тепе-теңдігі бұзылған дәрежеге байланысты өзгереді.

3. Тарату трансформаторының шығысын азайту

Тарату трансформаторының конструкциясында оның орама құрылымы теңелген жүктеме жұмыс режиміне негізделген, әр фаза үшін шамалы біркелкі орама өнімділігі мен бірдей номинал сыйымдылықты болуы тиіс. Тарату трансформаторының шығысының максималды рұқсат етілген мәні әр фазаның номинал сыйымдылығымен шектеледі. Тарату трансформаторы үш фазалы жүктеме дәрежесі тең емес жағдайда жұмыс істесе, жүктемесі аз фазада қосымша қуат қалдығы пайда болады, бұл трансформатордың шығысының төмендеуіне әкеліп соғады. Шығыстың төмендеу дәрежесі үш фазалы жүктеме теңсіздігінің деңгейіне байланысты. Жүктеме теңсіздігі неғұрлым үлкен болса, тарату трансформаторының шығысы соғұрлым көп төмендейді. Сәйкесінше, үш фазалы жүктеме теңсіздігі жағдайында жұмыс істегенде тарату трансформаторының шығыс қуаты өзінің номинал мәніне жетпейді, оның резервтік қуаты да сәйкес төмендейді және артық жүктеме шыдамдылығы азаяды. Егер тарату трансформаторы артық жүктеме жағдайында жұмыс істесе, трансформатордың қызып кетуінің, ал ауыр жағдайларда трансформатордың күйіп кетуінің ықтималдығы жоғары болады.

тарату трансформаторының нөлдік тізбекті ток генерациясы

Үш фазалы жүктеме тепе-теңдігі бұзылған кезде тарату трансформаторында нөлдік тізбек тогы пайда болады. Бұл ток үш фазалы жүктеме тепе-теңдігінің дәрежесіне байланысты өзгереді; тепе-теңдіктің артуы нөлдік тізбек тогының өсуіне әкеледі. Егер тарату трансформаторы жұмыс істеп тұрса, нөлдік тізбектің магниттік ағыны оның өзегінде пайда болады. (Жоғары кернеу жағында нөлдік тізбек тогы болмайды.) Бұл нөлдік тізбектің магниттік ағыны тек майлы қабырға мен болат конструкциялық бөлшектер арқылы өтуіне мәжбүр етеді. Болат бөлшектердің магниттік өтімділігі салыстырмалы түрде төмен болғандықтан, нөлдік тізбек тогы осы болат бөлшектер арқылы өткенде гистерезис пен айналу тогының шығындары пайда болып, жергілікті температураның көбеюіне және трансформатордың болат бөлшектерінің қызуына әкеледі. Тарату трансформаторы орамының оқшаулауы қызу нәтижесінде жылдам тозып, жабдықтың қызмет ету мерзімі қысқарады. Сонымен қатар, нөлдік тізбек тогының болуы тарату трансформаторының шығындарын арттырады.

5. Электр жабдықтарын қауіпсіз пайдалануға әсері

Тарату трансформаторы әр фазалы орамның кедергісі, құлдырау реактивті кедергісі мен магниттендіру импедансы негізінде тең үш фазалы жүктеме жағдайында жобаланған. Тарату трансформаторы тең үш фазалы жүктеме жағдайында жұмыс істеген кезде, үш фазалы токтар негізінен тең болады, сонымен қатар трансформатордың әр фазасындағы кернеу түсуі де шамамен бірдей болады, сондықтан трансформатордың үш фазалы шығыс кернеуі теңестірілген болады. Егер тарату трансформаторы үш фазалы жүктеменің тепе-теңдігі бұзылған жағдайда жұмыс істесе, әр фазаның шығыс токтары тең болмайды және трансформатор фазаларының ішкі кернеу түсуі әртүрлі болады, соның нәтижесінде трансформатордың шығысында үш фазалы кернеудің тепе-теңдігі бұзылады.

Бір уақытта, үш фазалы жүктеме дисбалансымен жұмыс істеген кезде тарату трансформаторының үш фазалы шығыс токтары тең емес болып келеді, нәтижесінде ток бейтарап өткізгіш арқылы ағып өтеді. Бұл бейтарап өткізгіште кедергі кернеуінің түсуіне әкеліп соғады, бейтарап нүктенің орнын ауыстырып, әр фазаның фазалық кернеуін өзгертеді. Ауыр жүктеме фазасының кернеуі төмендейді, ал жеңіл жүктеме фазасының кернеуі артады. Кернеу дисбалансы шарттарында қуат беру жоғары кернеулі фазаға қосылған электр жабдығының зақымдануына, ал төмен кернеулі фазаға қосылған жабдықтың жұмыс істеуінің болмауына әкеліп соғуы мүмкін. Сондықтан, үш фазалы жүктеме дисбалансы кезіндегі жұмыс электр жабдықтарының қауіпсіз жұмысын қатты қауіпке ұшыратады.

6. Электр двигателінің пайдалану әсерінің азаюы

Үш фазалы жүктеме дисбалансы жағдайында жұмыс істейтін тарату трансформаторы шығыс кернеудің үш фазалы дисбалансын тудырады. Теңгерілмеген кернеу оң және теріс тізбекті кернеу компоненттерін, сондай-ақ нөлдік тізбекті кернеу компоненттерін қамтиды. Мұндай теңгерілмеген кернеу электр қозғалтқышына қолданылған кезде, теріс тізбекті кернеу оң тізбекті кернеудің әсерінен пайда болған айналып тұрған магниттік өріске қарсы бағытта айналып тұрған магниттік өрісті тудырады, бұл тежеуге әкеліп соғады. Алайда оң тізбекті магниттік өріс теріс тізбекті магниттік өрістен ә существенно күшті болғандықтан, электр қозғалтқышы оң тізбекті магниттік өрістің бағытында әрі қарай айнала береді. Теріс тізбекті магниттік өрістің тежеу әсеріне байланысты электр қозғалтқышының шығыс қуаты заңды түрде төмендейді, нәтижесінде қозғалтқыштың пайдалану әсері төмендейді. Сонымен қатар, электр қозғалтқышының температура көтерілуі мен реактивті қуат шығындары үш фазалы кернеу дисбалансы деңгейіне сәйкес артады. Сондықтан, үш фазалы кернеу дисбалансы жағдайында электр қозғалтқышын пайдалану өте экономикалық тиімсіз және қауіпті.