Несимметрия напряжений — несимметрия трёхфазной системы напряжений.
Несимметрия напряжений происходит только в трёхфазной сети под воздействием неравномерного распределения нагрузок по её фазам.
Источниками несимметрии напряжений являются:
- дуговые сталеплавильные печи,
- тяговые подстанции переменного тока,
- электросварочные машины,
- однофазные электротермические установки и
- другие однофазные, двухфазные и несимметричные трёхфазные потребители электроэнергии, в том числе бытовые.
Так суммарная нагрузка отдельных предприятий содержит 85...90 % несимметричной нагрузки. А коэффициент несимметрии напряжения по нулевой последовательности (K0U) одного 9-и этажного жилого дома может составлять 20 %, что на шинах трансформаторной подстанции (точке общего присоединения) может обусловить превышение нормально допустимые 2 %.
Влияние несимметрии напряжений на работу электрооборудования:
В электрических сетях возрастают потери электроэнергии от дополнительных потерь в нулевом проводе.
|
|
Однофазные, двухфазные потребители и разные фазы трёхфазных потребителей электроэнергии работают на различных не номинальных напряжениях, что вызывает те же последствия, как при отклонении напряжения.
В электродвигателях, кроме отрицательного влияния не несимметричных напряжений, возникают магнитные поля, вращающиеся встречно вращению ротора.
Общее влияние несимметрии напряжений на электрические машины, включая трансформаторы, выливается в значительное снижение срока их службы.
Например, при длительной работе с коэффициентом несимметрии по обратной последовательности K2U = 2...4 %, срок службы электрической машины снижается на 10...15 %, а если она работает при номинальной нагрузке, срок службы снижается вдвое.
Поэтому, ГОСТ 13109-97 устанавливает значения коэффициентов несимметрии напряжения по обратной (K2U) и нулевой (K0U) последовательностям, — нормально допустимое 2 % и предельно допустимое 4 %.
В качестве вероятного виновника несимметрии напряжений ГОСТ 13109-97 указывает потребителя с несимметричной нагрузкой.
Мероприятия по снижению несимметрии напряжений:
Равномерное распределение нагрузки по фазам.
Это наиболее эффективное мероприятие, но оно требует творческого подхода при проектировании электроустановок и решительности при эксплуатации.
Применение симметрирующих устройств.
Сопротивления в фазах симметрирующего устройства (СУ) подбираются таким образом, чтобы компенсировать ток обратной последовательности, генерируемый нагрузкой как источником искажения.
Применение симметрирующих устройств сопровождается дополнительными капитальными затратами на их приобретение и монтаж, затратами на обслуживание и эксплуатацию.