Sự cố mất cân bằng pha trong động cơ cảm ứng là gì?

Định nghĩa về sự cố mất cân bằng pha

Trong động cơ cảm ứng, "sự cố mất cân bằng pha" thường đề cập đến tình huống mà biên độ của dòng điện ba pha (hoặc điện áp) không đồng đều, và sự khác biệt về biên độ vượt quá phạm vi quy định. Lý tưởng nhất, kích thước của các vectơ điện áp ba pha nên bằng nhau và được sắp xếp theo thứ tự A, B, C, với góc giữa mỗi cặp là 2n/3. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động thực tế, trạng thái cân bằng này có thể bị phá vỡ, dẫn đến mất cân bằng pha.

Nguyên nhân gây ra sự cố mất cân bằng pha

Điện áp ba pha mất cân bằng: Nếu điện áp ba pha mất cân bằng, sẽ có dòng điện ngược và từ trường ngược trong động cơ, tạo ra mô men xoắn ngược lớn, gây ra mất cân bằng trong phân phối dòng điện ba pha trong động cơ và tăng cường độ dòng điện trong cuộn dây một pha.

Quá tải: Khi hoạt động trong điều kiện quá tải, đặc biệt là khi khởi động, dòng điện trong phần tử stator và rotor của động cơ tăng lên, gây ra nhiệt. Nếu tình trạng này kéo dài trong thời gian ngắn, rất có thể sẽ dẫn đến mất cân bằng dòng điện cuộn dây.

Sự cố cuộn dây stator và rotor của động cơ: Khi cuộn dây stator có ngắn mạch giữa vòng, tiếp đất cục bộ, hoặc đứt mạch, sẽ gây ra dòng điện quá mức trong một pha hoặc hai cuộn dây rotor, dẫn đến mất cân bằng nghiêm trọng của dòng điện ba pha.

Thao tác và bảo dưỡng không đúng cách bởi nhân viên: Người vận hành không kiểm tra và bảo dưỡng thiết bị điện định kỳ, dẫn đến rò rỉ hoặc mất pha do nguyên nhân con người trong thiết bị điện.

Nguy hiểm của sự cố mất cân bằng pha

Tăng tổn thất năng lượng đường dây: Trong mạng cung cấp điện ba pha bốn dây, khi dòng điện chảy qua dây dẫn, việc mất năng lượng điện là không thể tránh khỏi do sự tồn tại của trở kháng, và những tổn thất này tỷ lệ thuận với bình phương của dòng điện chảy. Khi lưới điện thấp cung cấp điện theo cấu hình ba pha bốn dây, mất cân đối tải ba pha là không thể tránh khỏi do sự tồn tại của tải một pha. Trong quá trình hoạt động mất cân đối của tải ba pha, dây trung tính cũng mang dòng điện. Điều này không chỉ gây ra tổn thất trong dây dẫn pha mà còn gây ra tổn thất trong dây trung tính, do đó làm tăng tổn thất đường dây trong lưới điện.

Tăng tổn thất năng lượng trong biến áp phân phối: Biến áp phân phối là thiết bị cung cấp điện chính trong lưới điện thấp. Khi hoạt động dưới điều kiện tải ba pha mất cân đối, sẽ dẫn đến tăng tổn thất biến áp phân phối.

Giảm dung lượng biến áp phân phối: Khi thiết kế biến áp phân phối, cấu trúc cuộn dây được thiết kế cho điều kiện hoạt động tải cân đối, với hiệu suất cuộn dây nói chung là đồng đều và công suất định mức cho mỗi pha là bằng nhau. Công suất tối đa cho phép của biến áp phân phối bị hạn chế bởi công suất định mức của mỗi pha. Nếu biến áp phân phối hoạt động dưới điều kiện tải ba pha mất cân đối, pha tải nhẹ hơn sẽ có dư thừa công suất, dẫn đến giảm công suất đầu ra của biến áp. Mức độ giảm này liên quan đến mức độ mất cân đối của tải ba pha. Mất cân đối càng lớn, công suất của biến áp phân phối càng giảm.

Dòng điện thứ tự không sinh ra bởi biến áp phân phối: Khi biến áp phân phối hoạt động dưới điều kiện tải ba pha mất cân đối, sẽ sinh ra dòng điện thứ tự không, và dòng điện này sẽ thay đổi theo mức độ mất cân đối của tải ba pha. Mất cân đối càng lớn, dòng điện thứ tự không càng lớn.

Kết luận

"Sự cố mất cân bằng pha" trong động cơ cảm ứng là vấn đề phức tạp liên quan đến nhiều yếu tố. Hiểu rõ nguyên nhân và nguy hiểm của nó là rất quan trọng để đảm bảo hoạt động bình thường của động cơ và kéo dài tuổi thọ của nó. Bằng cách thực hiện bảo dưỡng hợp lý và các biện pháp bảo vệ phù hợp, có thể giảm thiểu hiệu quả sự xuất hiện của sự cố mất cân bằng pha.