Вред трехфазного дисбаланса тока в трансформаторе
1. Влияние на трансформаторы распределения
(1) Трехфазная нагрузка дисбаланса трансформатора питания увеличит потерю трансформатора: потеря трансформатора включает в себя потерю без нагрузки и потерю нагрузки. В нормальных условиях рабочее напряжение трансформатора в основном не изменилось, то есть потеря без нагрузки является постоянной. Потеря нагрузки варьируется в зависимости от рабочей нагрузки трансформатора и пропорциональна квадрату тока нагрузки. Когда трехфазная нагрузка является несбалансированной, потеря нагрузки трансформатора может рассматриваться как сумма трех однофазных потерь нагрузки трансформатора.
Мы знаем по математической теореме: предполагая, что числа A, B и C все больше или равны 0, то A+B+C≥33 адрес.
Когда a = b = c, a+b+c получает минимальное значение
Поэтому мы можем предположить, что трехфазная потеря трансформатора: QA = IA2 R, QB = IB2 R, QC = IC2 R. В формуле IA, IB и IC являются фазовым током вторичной нагрузки трансформатора соответственно, а R - фазовое сопротивление трансформатора. Выражение потерь трансформатора следующим образом:
QA+QB+QC≥33√ ［(IA2 R) (IB2 R） (IC2 R）］］
Можно видеть, что при условии постоянной нагрузки, когда ia = Ib = IC, то есть, когда трехфазная нагрузка достигает баланса, потеря трансформатора является минимумом.
Потеря трансформатора:
Когда трансформатор находится в трехфазной сбалансированной операции, то есть ia = ib = ic = i, qa+qb+qc = 3i2r;
Когда трансформатор работает в максимальном дисбалансе, то есть ia = 3i, ib = ic = 0, qa = (3i) 2r = 9i2r = 3 (3i2r);
То есть потеря трансформатора при максимальном дисбалансе в 3 раза больше, чем при равновесии.
(2) Трехфазная нагрузка дисбаланса трансформатора сил может вызвать серьезные последствия сжигания трансформатора: чрезмерный ток фазы тяжелой нагрузки (увеличивается в 3 раза) и чрезмерная перегрузка в вышеупомянутом несбалансированном состоянии может вызвать перегрев обмотков и трансформаторного масла. Обмороковое перегрев, ускоренное старение изоляции; Превышение трансформаторного масла, вызывая деградацию нефти, быстро снижая производительность изоляции трансформатора, сокращая срок службы трансформатора (на каждые 8 ℃ повышение температуры, срок службы будет уменьшен вдвое) и даже сжигает обмотку.
(3) Несбалансированная работа нагрузки трехфазного трансформатора питания будет вызывать чрезмерный нулевой ток трансформатора и увеличить повышение температуры локальных металлических деталей: при несбалансированной работе трехфазной нагрузки трансформатор неизбежно будет генерировать нулевой последовательность и Существование нулевого тока последовательности в трансформаторе будет генерировать поток нулевой последовательности в ядра железа, и этот поток нулевой последовательности будет образовывать петлю в стенке резервуара трансформатора или в других металлических компонентах. Однако, когда разработан распределительный трансформатор, не считается, что эти металлические компоненты являются магнитными проводящими деталями, поэтому гистерезис и потери вихревого тока, вызванные этим , что приведет к несчастным случаям трансформатора в серьезных случаях.
(4) Некоторая фазовая нагрузка выглядит одинаково, ток каждой фазы одинаковы, но ток нейтральной линии очень большой, даже больше, чем максимальный фазовый ток, который вызван различной природой трехфазной нагрузки. Например, ua = ub = uc = 220v, ia = ib = 4a, ic = 3,2a, in = 4,2a для трехфазной четырехпроводной линии питания. Чтобы проверить значения измеренной фазы каждой фазы загрузка | Φ a | = | | Φ B = 40 °, φ = 0 ° C, затем одним из ZA и ZB является индуктивность, а другой - емкостный. Пусть ZA будет индуктивностью, ZB будет емкостным.
｜ Ia ＋ IB ｜ = 2COS20 ° IA = 7,5 (а)
In = ｜ Ia ＋ IB ＋ IC ｜ = 4,3 (A) Теоретические расчеты и результаты измерения приборов в основном согласуются, что указывает на то, что большой ток нейтральной линии вызван различными свойствами трехфазных нагрузок.
2. Влияние на линии высокого напряжения
(1) Увеличьте потерю линии высокого напряжения: Когда трехфазная нагрузка на стороне низкого напряжения сбалансирована, сторона высокого напряжения также сбалансирована при 6 ~ 10 кВ. Пусть ток в каждой фазе линии высокого напряжения будет i, его потеря мощности: Δp1 = 3i2r
Трехфазный дисбаланс нагрузки низковольтной сетки будет отражаться к высоковольтной стороне. В случае максимального дисбаланса соответствующая высоковольтная фаза составляет 1,5i, а две другие фазы-0,75i, потеря мощности равна: Δp2 = 2 (0,75i) 2r ＋ (1,5i) 2r = 3,375i2r = 1,125 (3i2r ) То есть потеря мощности на линии высокого напряжения увеличилась на 12,5%.
(2) Увеличьте время поездок высоковольтных линий и уменьшить срок службы оборудования распределительного устройства: мы знаем, что неисправности линии высокого напряжения учитывают большую долю.
(3) Дисбаланс трехфазной нагрузки в сети мощности низкого напряжения может вызвать слишком большой ток на определенной фазе высокого напряжения, что приведет к переоборудованию и несчастным случаям отказа от мощности. В то же время частая отключение переключения оборудования на подстанции уменьшит срок службы.
3. Воздействие на панель распределения и линию низкого напряжения
(1) Несбалансированная трехфазная нагрузка увеличит потерю линии: три фазы четырех цепи питания системы проволочной системы, распределяя среднее нагрузку на трехфазном, установленном для каждой фазы тока I, ток нейтральной линии равен нулю, мощность потеря: Δp1 = 3i2r
При максимальном дисбалансе, то есть одна фаза 3i, две другие фазы равны нулю, а ток нейтральной линии также составляет 3i, потеря мощности: Δp2 = 2 (3i) 2r = 18i2r = 6 (3i2r); То есть потеря энергии при максимальном дисбалансе в шесть раз больше, чем на балансе.
(2) Дисбаланс трехфазной нагрузки может вызвать разрыв линии и сжигание распределительных устройств: когда вышеупомянутый дисбаланс, ток фазы тяжелой нагрузки слишком велик (3 раза), а перегрузка слишком большая. Поскольку калориметрическое значение q = 0,24i2rt, ток увеличивается в 3 раза, а калориметрическое значение увеличивается в 9 раз, что может вызвать линейное повышение температуры фазового проводника и привести к сжиганию
4. Влияние на пользователей
Несбалансированная трехфазная нагрузка неизбежно увеличит падение напряжения в линии и снизит качество питания, что повлияет на обычное использование другого оборудования компании или приведет к сгоре трансформатора, линии сгореть, переключательное оборудование на сгореть, повлиять на другой энергоснабжение компании, принести неудобства и экономические потери. Большое количество электрических приборов с низким напряжением также может быть сожжена при разбитой нейтральной линии.
