Beurteilungsmethoden und Gegenmaßnahmen für dreiphasige Unsymmetrie (3)
(3) Was sind die Gefahren eines dreiphasigen Ungleichgewichts?
1. Die Verlustleistung der ansteigenden Leitung
In dem dreiphasigen Vierdraht-Stromversorgungsnetz tritt, wenn der Strom durch die Leitungsdrähte fließt, aufgrund der vorhandenen Impedanz ein Leistungsverlust auf, und der Verlust ist proportional zum Quadrat des fließenden Stroms. Wenn das Niederspannungsnetz von einem dreiphasigen Vierleitersystem gespeist wird, ist es aufgrund der Existenz einer einphasigen Last unvermeidlich, dass die dreiphasige Last unausgeglichen ist. Wenn die dreiphasige Last unsymmetrisch läuft, wird der Neutralleiter von Strom durchflossen. Auf diese Weise geht nicht nur die Phasenleitung verloren, sondern auch die neutrale Leitung, wodurch der Verlust der Gitterleitung erhöht wird.
2. Erhöhen Sie die Verlustleistung von Verteilungstransformatoren
Der Verteiltransformator ist das Hauptenergieversorgungsgerät des Niederspannungsnetzes. Wenn es unter einer unsymmetrischen dreiphasigen Last betrieben wird, erhöht es den Verlust des Verteilungstransformators. Denn die Verlustleistung des Verteiltransformators variiert mit der Unsymmetrie der Last.
3. Reduzierung der Verarbeitung von Verteilungstransformatoren
Wenn der Verteilungstransformator entworfen wird, wird seine Wicklungsstruktur entsprechend der Lastausgleichsbetriebsbedingung entworfen, die Wicklungsleistung ist im Grunde gleich und die Nennkapazität jeder Phase ist gleich. Die maximal zulässige Leistung des Verteilungstransformators wird durch die Nennkapazität jeder Phase begrenzt. Wird der Ortsnetztransformator im unsymmetrischen Drehstrom-Lastzustand betrieben, hat die schwach belastete Phase eine Überkapazität, die die Leistung des Ortsnetztransformators reduziert. Der Grad der Leistungsreduzierung hängt mit der Unsymmetrie der dreiphasigen Last zusammen. Je größer die dreiphasigen Lastunsymmetrien sind, desto stärker wird die Leistung des Verteiltransformators reduziert. Aus diesem Grund kann, wenn der Verteilungstransformator mit unsymmetrischer dreiphasiger Last läuft, seine Ausgangskapazität den Nennwert nicht erreichen, seine Reservekapazität wird ebenfalls entsprechend reduziert und die Überlastkapazität wird ebenfalls reduziert. Wenn der Verteilungstransformator unter Überlastbedingungen arbeitet, führt dies leicht zu einer Erwärmung des Verteilungstransformators und in schweren Fällen sogar zum Durchbrennen des Verteilungstransformators.
4. Verteilungstransformator erzeugt Nullstrom
Wenn der Verteilungstransformator unter der unsymmetrischen dreiphasigen Last arbeitet, wird ein Nullstrom erzeugt. Dieser Strom ändert sich mit dem Unsymmetriegrad der dreiphasigen Last. Je größer der Unsymmetriegrad, desto größer der Nullstrom. Wenn im Verteiltransformator im Betrieb ein Nullstrom fließt, wird in seinem Eisenkern ein magnetischer Nullfluss erzeugt. Auf der Hochspannungsseite gibt es keinen Nullstrom, wodurch der magnetische Nullstrom dazu gezwungen wird, nur durch die Tankwand und die Stahlkomponenten zu fließen. Allerdings ist die magnetische Permeabilität von Stahlbauteilen gering. Wenn der Nullstrom durch die Stahlkomponenten fließt, werden Hysterese- und Wirbelstromverluste erzeugt, so dass die lokale Temperatur der verteilungstransformierten Stahlkomponenten ansteigt und Wärme erzeugt. Die Wicklungsisolation des Verteilungstransformators altert aufgrund von Überhitzung schnell, was zu einer Verringerung der Lebensdauer der Ausrüstung führt. Gleichzeitig erhöht das Vorhandensein eines Nullstroms auch die Verluste des Verteilungstransformators.
5. Beeinflussen Sie den sicheren Betrieb elektrischer Geräte
Der Verteilungstransformator ist gemäß den Betriebsbedingungen des dreiphasigen Lastausgleichs ausgelegt, und der Widerstand, die Streureaktanz und die Erregerimpedanz jeder Phasenwicklung sind im Wesentlichen gleich. Wenn der Verteilungstransformator in einem dreiphasigen Lastausgleich arbeitet, sind seine dreiphasigen Ströme im Wesentlichen gleich und der Spannungsabfall jeder Phase innerhalb des Verteilungstransformators ist im Wesentlichen gleich, so dass die vom Verteilungstransformator ausgegebene dreiphasige Spannung gleich ist auch ausgeglichen. Wenn der Verteilungstransformator arbeitet, wenn die dreiphasige Last unsymmetrisch ist, ist der Ausgangsstrom jeder Phase nicht gleich und der dreiphasige Spannungsabfall im Verteilungstransformator ist nicht gleich, was unweigerlich zu einer dreiphasigen Unsymmetrie führt die Ausgangsspannung des Verteiltransformators.
Gleichzeitig arbeitet der Verteilungstransformator, wenn die dreiphasige Last unsymmetrisch ist, der dreiphasige Ausgangsstrom unterschiedlich ist und der Neutralleiter Strom durchlässt. Infolgedessen erzeugt der Neutralleiter einen Impedanzspannungsabfall, der eine Drift des Neutralpunkts und eine Änderung der Spannung jeder Phase bewirkt. Die Spannung einer Phase mit hoher Belastung nimmt ab, während die Spannung einer Phase mit geringer Belastung zunimmt. Stromversorgung unter der Bedingung eines Spannungsungleichgewichts, das heißt, es ist leicht, dass die elektrische Ausrüstung des Benutzers mit einer einphasigen Hochspannungsverbindung durchbrennt, während die elektrische Ausrüstung des Benutzers mit einer einphasigen Niederspannungsverbindung durchbrennen kann unbrauchbar. Bei asymmetrischer Drehstromlast ist daher der sichere Betrieb der elektrischen Ausrüstung ernsthaft gefährdet.
6. Reduzierte Motoreffizienz
Der Verteilungstransformator arbeitet unter der unausgeglichenen dreiphasigen Lastbedingung, was eine dreiphasige Unsymmetrie der Ausgangsspannung verursacht. Da die asymmetrische Spannung drei Spannungskomponenten aufweist: positives System, negatives System und Nullsystem, wenn diese asymmetrische Spannung in den Motor eingegeben wird, ist das durch die Gegensystemspannung erzeugte rotierende Magnetfeld dem durch das positive System erzeugten rotierenden Magnetfeld entgegengesetzt Spannung, die als Bremswirkung wirkt. Da das Mitsystem-Magnetfeld jedoch viel stärker ist als das Gegensystem-Magnetfeld, dreht sich der Motor immer noch in Richtung des Mitsystem-Magnetfelds. Aufgrund der Bremswirkung des Gegensystem-Magnetfelds wird jedoch die Ausgangsleistung des Motors reduziert, wodurch der Wirkungsgrad des Motors reduziert wird. Gleichzeitig steigen auch der Temperaturanstieg und der Blindleistungsverlust des Motors mit der Unsymmetrie der Dreiphasenspannung. Daher ist es sehr unökonomisch und unsicher, den Motor unter der Bedingung eines dreiphasigen Spannungsungleichgewichts zu betreiben.
