Definicija neizbalansiranog faznog kvara
U indukcijskom motoru, "neizbalansirani fazni kvar" obično se odnosi na situaciju u kojoj amplituda trofaznih struja (ili napona) nije jednaka, a razlika u amplitudama prelazi određeni raspon. Idealno, veličina vektora trofaznih naponova trebala bi biti jednaka i raspoređena u redoslijedu A, B, C, s kutom od 2π/3 između svakog para. Međutim, zbog različitih faktora koji utječu na stvarnu operaciju, ovaj balansirani stanje može biti prekinut, što dovodi do neizbalansiranosti faza.
Uzroci neizbalansiranog faznog kvara
Neizbalansirani trofazni napon: Ako je trofazni napon neizbalansiran, u motoru će nastati obrnuta struja i obrnuti magnetni polje, generirajući veliki obrnuti moment, što uzrokuje neizbalansiranost raspodjele trofaznih struja u motoru i povećanje struje u jednom faznom zavojnicu.
Preopterećenje: Kada se operira pod uvjetima preopterećenja, posebno tijekom pokretanja, struja u statoru i rotoru motora povećava, što dovodi do topljenja. Ako se to održi malo duže vrijeme, vrlo je vjerojatno da će doći do neizbalansiranosti struja u zavoju.
Kvarovi zavoja statora i rotora motora: Kada statorski zavoj ima kratkospoj među zavojnicama, lokalno zemljenje ili otvoreni krug, to će dovesti do prevelike struje u jednoj fazi ili dvije zavojnice rotora, što rezultira teškim neizbalansiranošću trofazne struje.
Neprikladna uporaba i održavanje od strane osoblja: Operateri ne redovito provode pregled i održavanje električnog opremu, što dovodi do ljudskog izazvana propuštanja ili gubitka faze u električnoj opremi.
Opasnosti neizbalansiranih faznih kvara
Povećana gubitci električne energije u liniji: U mreži trofaznog četverozavojnog snabdijevanja, kada struja teče kroz vodiče, gubitci električne energije su neizbježni zbog prisutnosti impedancije, a ti gubitci su direktno proporcionalni kvadratu struje koja teče. Kada niskonaponska mreža snabdijeva energijom u konfiguraciji trofaznog četverozavojnog sustava, neizbalansiranost trofaznih opterećenja je neizbježna zbog prisutnosti jednofaznih opterećenja. Tijekom neizbalansiranog rada trofaznih opterećenja, neutralni vodnik nosi struju također. To ne samo da rezultira gubitcima u faznim vodičima, već uzrokuje i gubitke u neutralnom vodniku, time povećavajući gubitke u mreži.
Povećani gubitci energije u distribucijskim transformatorima: Distribucijski transformatori su glavna oprema za snabdijevanje energijom u niskonaponskoj mreži. Kada operiraju pod uvjetima neizbalansiranog trofaznog opterećenja, to će dovesti do povećanja gubitaka u distribucijskom transformatoru.
Smanjenje kapaciteta distribucijskog transformatora: Pri dizajnu distribucijskog transformatora, njegova zavojna struktura dizajnirana je za rad pod uvjetima izbalansiranog opterećenja, s općenitojednakim performansama zavoja i jednakim nominalnim kapacitetima za svaku fazu. Maksimalni dopušteni kapacitet distribucijskog transformatora ograničen je nominalnim kapacitetom svake faze. Ako distribucijski transformator operira pod uvjetima neizbalansiranog trofaznog opterećenja, faza s manjim opterećenjem imat će prekomjernu kapacitet, što rezultira smanjenjem izlaza transformatora. Ova smanjenja su vezana uz stupanj neizbalansiranosti trofaznog opterećenja. Što je veći stupanj neizbalansiranosti trofaznog opterećenja, to je veće smanjenje kapaciteta distribucijskog transformatora.
Generiranje nultog reda struje distribucijskim transformatorom: Kada distribucijski transformator operira pod uvjetima neizbalansiranog trofaznog opterećenja, generirat će nultu rednu struju, koja će varirati s stupnjem neizbalansiranosti trofaznog opterećenja. Što je veći stupanj neizbalansiranosti, to je veća nulta redna struja.
Zaključak
"Neizbalansirani fazni kvar" u indukcijskim motorima je složen problem koji uključuje mnoge faktore. Razumijevanje njegovih uzroka i opasnosti ključno je za osiguranje normalnog rada motora i produženje njegovog vijeka trajanja. Implementiranjem razumnog održavanja i prikladnih zaštitnih mjera, moguće je efektivno smanjiti pojavljivanje neizbalansiranih faznih kvarova.