Mga sanhi ng asymmetric mode sa mga de-koryenteng network

Ang isang simetriko na three-phase na sistema ng boltahe ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga boltahe na magkapareho sa magnitude at phase sa lahat ng tatlong mga phase. Sa mga asymmetric mode, ang mga boltahe sa iba't ibang mga phase ay hindi pantay.

Ang mga asymmetric mode sa mga de-koryenteng network ay lumitaw dahil sa mga sumusunod na dahilan:

1) hindi pantay na pagkarga sa iba't ibang yugto,

2) hindi kumpletong operasyon ng mga linya o iba pang elemento sa network,

3) iba't ibang mga parameter ng linya sa iba't ibang yugto.

Kadalasan, ang kawalan ng balanse ng boltahe ay nangyayari dahil sa hindi pagkakapantay-pantay ng mga pag-load ng phase. Dahil ang pangunahing sanhi ng kawalan ng timbang ng boltahe ay ang pagkakaiba sa bahagi (hindi balanseng pagkarga), ang hindi pangkaraniwang bagay na ito ay pinaka-katangian ng mga mababang boltahe na mga de-koryenteng network na 0.4 kV.

Sa mga urban at rural na network na 0.4 kV, ang boltahe na kawalaan ng simetrya ay pangunahing sanhi ng koneksyon ng single-phase na pag-iilaw at mga low-power na consumer ng kuryente sa sambahayan. Ang bilang ng naturang single-phase power consumers ay malaki at dapat silang pantay-pantay na ipamahagi sa mga phase upang mabawasan ang kawalan ng balanse.

Sa mga network na may mataas na boltahe, ang kawalaan ng simetrya ay sanhi, bilang isang panuntunan, sa pamamagitan ng pagkakaroon ng mga makapangyarihang single-phase na mga de-koryenteng receiver, at sa ilang mga kaso ay tatlong-phase na mga de-koryenteng receiver na may hindi pantay na pagkonsumo ng bahagi. Kasama sa huli ang mga arc furnace para sa paggawa ng bakal. Ang mga pangunahing pinagmumulan ng kawalaan ng simetrya sa mga pang-industriyang network 0.38-10 kV ay mga single-phase thermal installation, ore thermal furnace, induction melting furnace, resistance furnace at iba't ibang heating installation. Bilang karagdagan, ang mga asymmetric electric receiver ay mga welding machine na may iba't ibang kapangyarihan. Ang mga traksyon na substation ng electrified AC railway transport ay isang malakas na pinagmumulan ng asymmetry, dahil ang mga electric locomotive ay single-phase electrical receiver. Ang kapangyarihan ng mga indibidwal na single-phase electric receiver ay kasalukuyang umaabot sa ilang megawatts.

Mayroong dalawang uri ng kawalaan ng simetrya: systematic at probabilistic o random. Ang sistematikong kawalaan ng simetrya ay sanhi ng hindi pare-parehong patuloy na overloading ng isa sa mga phase, ang probabilistic asymmetry ay tumutugma sa mga hindi pare-parehong pag-load kung saan ang iba't ibang mga phase ay na-overload sa iba't ibang oras depende sa random na mga kadahilanan (periodic asymmetry).

Ang hindi kumpletong pagpapatakbo ng mga elemento ng network ay sanhi ng isang panandaliang pagdiskonekta ng isa o dalawang yugto sa panahon ng isang maikling circuit o isang mas mahabang pagdiskonekta sa panahon ng mga yugto ng pag-aayos. Ang isang linya ay maaaring nilagyan ng mga phasing control device na nagdidiskonekta sa faulted phase ng linya sa mga kaso kung saan ang awtomatikong reclosing operation ay nabigo dahil sa isang matagal na short circuit.

Ang karamihan ng mga stable short circuit ay single-phase.Sa kasong ito, ang pagkagambala ng nasirang bahagi ay humahantong sa pagpapanatili ng iba pang dalawang yugto ng linya na gumagana.

Sa isang network na may earthed neutral suplay ng kuryente sa isang linya na may isang hindi kumpletong yugto ay maaaring maging katanggap-tanggap at nagpapahintulot sa iyo na iwanan ang pagtatayo ng isang pangalawang circuit sa linya. Ang mga half-phase mode ay maaari ding mangyari kapag naka-off ang mga transformer.

Sa ilang mga kaso, para sa isang pangkat na binubuo ng mga single-phase na mga transformer, sa kaganapan ng isang emergency shutdown ng isang yugto, maaaring katanggap-tanggap na mag-supply ng dalawang phase. Sa kasong ito, hindi kinakailangan ang pag-install ng isang ekstrang bahagi, lalo na kung mayroong dalawang grupo ng single-phase sa mga transformer ng substation.

Ang hindi pagkakapantay-pantay ng mga parameter ng mga linya ng phase ay nangyayari, halimbawa, sa kawalan ng transposisyon kasama ang mga linya o ang mga pinahabang cycle nito. Ang mga suporta sa transpose ay hindi mapagkakatiwalaan at pinagmumulan ng mga pag-crash. Ang pagbabawas ng bilang ng mga transposition support sa kahabaan ng linya ay nagpapababa ng pinsala nito at nagpapataas ng pagiging maaasahan. Sa kasong ito, lumalala ang pagkakahanay ng mga parameter ng linear phase, kung saan karaniwang inilalapat ang transposisyon.

Epekto ng boltahe at kasalukuyang kawalan ng timbang

Ang hitsura ng mga boltahe at alon ng reverse at zero sequence U2, U0, I2, I0 ay humahantong sa karagdagang pagkawala ng kapangyarihan at enerhiya, pati na rin ang mga pagkalugi ng boltahe sa network, na nagpapalala sa mga mode at teknikal at pang-ekonomiyang mga tagapagpahiwatig ng operasyon nito. Ang mga alon ng reverse at zero sequence I2, I0 ay nagdaragdag ng mga pagkalugi sa mga longitudinal na sanga ng network, at ang mga boltahe at alon ng parehong mga pagkakasunud-sunod - sa mga nakahalang na sanga.

Ang superposisyon ng U2 at U0 ay humahantong sa iba't ibang mga karagdagang paglihis ng boltahe sa iba't ibang mga yugto. Bilang resulta, ang mga boltahe ay maaaring wala sa saklaw.Ang superposisyon ng I2 at I0 ay humahantong sa isang pagtaas sa kabuuang mga alon sa mga indibidwal na yugto ng mga elemento ng network. Kasabay nito, lumalala ang kanilang mga kondisyon sa pag-init at bumababa ang produktibo.

Ang kawalan ng timbang ay negatibong nakakaapekto sa pagpapatakbo at teknikal-ekonomikong katangian ng umiikot na mga de-koryenteng makina. Lumilikha ang positibong sequence na kasalukuyang sa stator magnetic fieldpag-ikot na may kasabay na dalas sa direksyon ng pag-ikot ng rotor. Ang mga negatibong sequence na alon sa stator ay lumilikha ng magnetic field na umiikot na may kaugnayan sa rotor sa double synchronous frequency sa kabaligtaran na direksyon ng pag-ikot. Dahil sa dalawang-dalas na alon na ito, ang isang braking electromagnetic torque at karagdagang pag-init, pangunahin sa rotor, ay nangyayari sa electric machine, na humahantong sa isang pagbawas sa buhay ng pagkakabukod.

Sa mga asynchronous na motor, ang mga karagdagang pagkalugi ay nangyayari sa stator. Sa ilang mga kaso, sa disenyo, kinakailangan upang madagdagan ang na-rate na kapangyarihan ng mga de-koryenteng motor, kung walang mga espesyal na hakbang ang ginawa upang balansehin ang boltahe.

Sa mga kasabay na makina, bilang karagdagan sa mga karagdagang pagkalugi at pag-init ng stator at rotor, maaaring magsimula ang mga mapanganib na panginginig ng boses. Dahil sa kawalan ng balanse, ang buhay ng serbisyo ng pagkakabukod ng transpormer ay pinaikli, ang mga kasabay na motor at mga capacitor na bangko ay nagbabawas ng reaktibo na pagbuo ng kuryente.

Ang kawalan ng timbang sa boltahe sa supply circuit ng load ng pag-iilaw ay humahantong sa katotohanan na ang maliwanag na pagkilos ng bagay ng mga lamp ng isang yugto (phase) ay bumababa, at ang sa iba pang yugto ay tumataas, at ang buhay ng mga lamp ay bumababa. Ang kawalan ng balanse ay nakakaapekto sa single-phase at two-phase electrical receiver bilang isang paglihis ng boltahe.

Ang mga karaniwang pinsalang dulot ng kawalaan ng simetrya sa mga pang-industriyang network ay kinabibilangan ng gastos ng karagdagang pagkawala ng kuryente, pagtaas ng mga pagbabawas sa pagsasaayos mula sa mga gastos sa kapital, pinsala sa teknolohiya, pinsalang dulot ng pagbaba ng makinang na flux ng mga lamp na naka-install sa mga phase na may pinababang boltahe, at pagbabawas ng buhay ng mga lamp na naka-install sa mga phase na may tumaas na boltahe, pagkabigo dahil sa pagbaba ng reaktibong kapangyarihan na nabuo ng mga capacitor bank at kasabay na mga motor.

Ang kawalan ng timbang ng boltahe ay nailalarawan sa pamamagitan ng negatibong pagkakasunud-sunod na koepisyent ng mga boltahe at ang zero ratio ng mga boltahe, na ang normal at maximum na pinahihintulutang mga halaga ay 2 at 4%.

Ang pagbabalanse ng mga boltahe ng network ay bumababa sa negatibong sequence na kasalukuyang at kabayaran sa boltahe.

Sa isang stable na load curve, ang pagbabawas ng system voltage imbalance sa network ay maaaring makamit sa pamamagitan ng equalizing ng phase load sa pamamagitan ng paglipat ng bahagi ng load mula sa isang overloaded phase patungo sa isang unloaded.

Ang rational redistribution ng load ay hindi palaging nagpapahintulot na bawasan ang boltahe na unbalance coefficient sa isang katanggap-tanggap na halaga (halimbawa, kapag ang bahagi ng makapangyarihang single-phase electric receiver ay hindi gumagana ayon sa teknolohiya sa lahat ng oras, gayundin sa panahon ng preventive at major repairs). Sa mga kasong ito, kinakailangan na gumamit ng mga espesyal na lobo.

Ang isang malaking bilang ng mga balun circuit ay kilala, ang ilan sa mga ito ay kinokontrol depende sa likas na katangian ng load curve.

Upang balansehin ang mga single-phase load, isang circuit na binubuo ng inductance at capacitance… Ang load at ang kapasidad na konektado sa parallel dito ay konektado sa boltahe ng linya. Ang iba pang dalawang linya ng boltahe ay may kasamang inductance at isa pang kapasidad.

Para sa pagbabalanse ng dalawa- at tatlong-phase na hindi balanseng pag-load, ginagamit ang isang circuit ng hindi pantay na kapasidad ng mga capacitor bank na konektado sa isang delta. Minsan ang mga balun ay ginagamit na may mga espesyal na transformer at mga autotransformer.

Dahil ang mga balun ay naglalaman ng mga capacitor bank, ipinapayong gumamit ng mga circuit kung saan ang mode ay parehong balanse at Q ay nabuo upang mabayaran ito. Ang mga device para sa sabay-sabay na pagbabalanse ng mode at Q compensation ay ginagawa.

Ang pagbabawas ng kawalan ng balanse sa apat na wire na mga network ng lungsod na 0.38 kV ay maaaring isagawa sa pamamagitan ng pagbabawas ng zero-sequence na kasalukuyang I0 at pagbabawas ng zero-sequence resistance Z0 sa mga elemento ng network.

Ang pagbawas ng kasalukuyang zero-sequence na I0 ay pangunahing nakamit sa pamamagitan ng muling pamamahagi ng mga naglo-load. Ang pagkakapantay-pantay ng pag-load ay nakakamit sa pamamagitan ng paggamit ng mga network kung saan ang lahat o bahagi ng mga transformer ay gumagana nang magkatulad sa mababang boltahe na bahagi. Ang pagbabawas ng zero-sequence resistance Z0 ay madaling maisasakatuparan para sa 0.38 kV na mga overhead na linya, na kadalasang itinatayo sa mga lugar na may mababang load density. Ang posibilidad ng pagbawas ng Z0 para sa mga linya ng cable, ibig sabihin, pagtaas ng cross-section ng neutral conductor, ay dapat na partikular na makatwiran sa naaangkop na teknikal at pang-ekonomiyang mga kalkulasyon.

Ang scheme ng koneksyon ng windings ng transformer ng pamamahagi ay may malaking impluwensya sa kawalan ng timbang sa boltahe sa network.6-10 / 0.4 kV.Karamihan sa mga transformer ng pamamahagi na naka-install sa mga network ay star star na may zero (Y / Yo). Ang ganitong mga transformer ng pamamahagi ay mas mura, ngunit may mataas na zero-sequence resistance Z0.

Upang mabawasan ang imbalance ng boltahe na dulot ng mga transformer ng pamamahagi, inirerekumenda na gumamit ng mga scheme ng koneksyon ng star-delta na may zero (D / Yo) o star-zigzag (Y / Z). Ang pinaka-kanais-nais para sa pagbawas ng kawalaan ng simetrya ay ang paggamit ng U / Z scheme. Ang mga transformer ng pamamahagi na may ganitong koneksyon ay mas mahal at napakahirap sa paggawa. Samakatuwid, dapat itong gamitin nang may malaking kawalaan ng simetrya dahil sa kawalaan ng simetrya ng mga load at ang zero-sequence resistance Z0 ng mga linya.