3상 불평형의 판정 방법 및 대책 (3)
(3) 삼상 불균형의 위험성은 무엇인가
1. 증가하는 라인의 전력 손실
3상 4선식 전원 공급망에서 전류가 선로를 통과할 때 임피던스의 존재로 인해 전력 손실이 발생하며 손실은 통과 전류의 제곱에 비례합니다. 저압 전력망이 3상 4선식으로 전력을 공급받을 때 단상 부하가 존재하기 때문에 3상 부하의 불균형이 불가피합니다. 3상 부하가 불평형으로 실행될 때 중성선에는 전류가 흐릅니다. 이와 같이 위상선뿐만 아니라 중성선도 손실되어 계통선의 손실을 증가시킨다.
2. 배전 변압기의 전력 손실 증가
배전 변압기는 저압 전력망의 주요 전원 공급 장치입니다. 불평형 3상 부하에서 작동하면 배전 변압기의 손실이 증가합니다. 배전 변압기의 전력 손실은 부하의 불균형에 따라 달라지기 때문입니다.
3. 배전 변압기 처리 감소
배전 변압기를 설계 할 때 부하 균형 작동 조건에 따라 권선 구조가 설계되며 권선 성능은 기본적으로 동일하며 각 상의 정격 용량은 동일합니다. 배전 변압기의 최대 허용 출력은 각 상의 정격 용량에 의해 제한됩니다. 배전 변압기가 불평형 3상 부하 조건에서 작동되면 경부하 1상은 잉여 용량을 가지므로 배전 변압기의 출력이 감소합니다. 출력 감소 정도는 3상 부하의 불균형과 관련이 있습니다. 3상 부하 불균형이 클수록 배전 변압기 출력이 더 많이 감소합니다. 이러한 이유로 3상 부하가 불평형일 때 배전 변압기가 작동하면 출력 용량이 정격 값에 도달할 수 없으며 그에 따라 예비 용량도 감소하며 과부하 용량도 감소합니다. 배전 변압기가 과부하 조건에서 작동하면 배전 변압기가 쉽게 가열되고 심한 경우 배전 변압기가 소손될 수도 있습니다.
4. 배전 변압기는 제로 시퀀스 전류를 생성합니다.
배전 변압기가 불평형 3상 부하에서 작동하면 제로 시퀀스 전류가 생성됩니다. 이 전류는 3상 부하의 불균형 정도에 따라 변합니다. 불균형 정도가 클수록 제로 시퀀스 전류가 커집니다. 작동 중인 배전 변압기에 제로 시퀀스 전류가 있으면 철심에 제로 시퀀스 자속이 생성됩니다. 고전압 측에는 제로 시퀀스 전류가 없으므로 제로 시퀀스 자속이 탱크 벽과 강철 부품만 통과하도록 합니다. 그러나 철강 부품의 투자율은 낮습니다. 제로 시퀀스 전류가 강철 부품을 통과하면 히스테리시스 및 와전류 손실이 발생하여 분포 변환된 강철 부품의 국부 온도가 상승하여 열이 발생합니다. 배전 변압기의 권선 절연은 과열로 인해 급격히 노화되어 장비의 수명이 단축됩니다. 동시에 제로 시퀀스 전류의 존재는 배전 변압기의 손실을 증가시킵니다.
5. 전기 장비의 안전한 작동에 영향
배전 변압기는 3상 부하 균형 작동 조건에 따라 설계되며 각 상 권선의 저항, 누설 리액턴스 및 여자 임피던스는 기본적으로 동일합니다. 배전 변압기가 3상 부하 균형에서 작동할 때 3상 전류는 기본적으로 동일하고 배전 변압기 내부의 각 상의 전압 강하는 기본적으로 동일하므로 배전 변압기에서 출력하는 3상 전압은 다음과 같습니다. 또한 균형. 3상 부하가 불평형일 때 배전 변압기가 동작하면 각 상의 출력 전류가 동일하지 않고 배전 변압기 내부의 3상 전압 강하가 동일하지 않아 필연적으로 3상 불평형이 발생하게 됩니다. 배전 변압기의 출력 전압.
동시에 배전 변압기는 3상 부하가 불평형일 때 작동하고 3상 출력 전류가 다르며 중성선에 전류가 흐를 것입니다. 결과적으로 중성선은 임피던스 전압 강하를 생성하여 중성점을 드리프트하고 각 위상의 전압을 변경합니다. 고부하의 1상의 전압은 감소하고 경부하의 1상의 전압은 증가합니다. 전압 불균형 상태에서 전원을 공급하면, 즉 고전압 단상 결선은 사용자의 전기기기가 소손되기 쉬운 반면, 저전압 단상 결선은 사용자 전기기기가 소손될 수 있다. 쓸 수 없는. 따라서 3상 부하가 불균형하면 전기 장비의 안전한 작동이 심각하게 위험에 처하게 됩니다.
6. 모터 효율 감소
배전 변압기는 불평형 3상 부하 조건에서 작동하므로 출력 전압의 3상 불평형이 발생합니다. 불평형 전압은 포지티브 시퀀스, 네거티브 시퀀스 및 제로 시퀀스의 세 가지 전압 성분을 가지고 있기 때문에 이 불평형 전압이 모터에 입력될 때 네거티브 시퀀스 전압에 의해 생성된 회전 자기장은 플러스 시퀀스에 의해 생성된 회전 자기장과 반대입니다. 제동 효과로 작용하는 전압. 그러나 포지티브 시퀀스 자기장이 네거티브 시퀀스 자기장보다 훨씬 강하기 때문에 모터는 여전히 포지티브 시퀀스 자기장의 방향으로 회전합니다. 그러나 음의 시퀀스 자기장의 제동 효과로 인해 모터의 출력이 감소하여 모터의 효율이 감소합니다. 동시에 3상 전압의 불균형으로 인해 모터의 온도 상승 및 무효 전력 손실도 증가합니다. 따라서 3상 전압 불균형 상태에서 모터를 운전하는 것은 매우 비경제적이고 안전하지 않습니다.
