Tải đối xứng và không đối xứng là gì?

Trong mạng ba pha hoạt động bình thường, các điện áp tuyến tính (điện áp giữa mỗi cặp dây dẫn pha) có độ lớn bằng nhau và khác nhau về pha 120 độ. Theo đó, điện áp pha (điện áp giữa mỗi dây dẫn pha và dây dẫn trung tính) có độ lớn bằng nhau và có độ lệch pha tương tự nhau.

Như sau từ trên, các góc pha giữa các điện áp này bằng nhau. Cái này được gọi là "Hệ thống điện áp ba pha đối xứng".

Nếu bạn kết nối một tải đối xứng với một mạng như vậy, nghĩa là tải ba pha mà tại đó các dòng của mỗi pha có độ lớn và pha, thì tải như vậy sẽ tạo ra một hệ thống dòng đối xứng (có cùng góc pha giữa chúng). Điều này có thể được cung cấp với điều kiện là trong cả ba pha của tải đều có điện trở hoạt động và điện trở hoạt động giống hệt nhau, nghĩa là Za = Zb = Zc.

Do đó, các dòng pha hóa ra có độ lớn bằng nhau và theo góc pha giữa chúng trong các điều kiện này. Ví dụ về tải đối xứng: một động cơ cảm ứng ba pha, ba đèn sợi đốt giống hệt nhau - mỗi đèn trong một pha riêng, một máy biến áp ba pha tải đối xứng, v.v.

Xét sơ đồ vectơ của dòng điện của tải ba pha đối xứng. Dễ dàng thấy ở đây là tổng hình học của các vectơ của ba dòng pha biến mất. Điều này có nghĩa là với một tải đối xứng, dòng điện của dây dẫn trung tính sẽ bằng không, và thực tế không cần sử dụng nó.

Nếu bạn kết nối tải không đối xứng với mạng ba pha này với hệ thống điện áp đối xứng, nghĩa là, tải có điện trở tải phức trong mỗi pha là khác nhau (Za ≠ Zb Zc), thì tải sẽ tạo ra một hệ thống dòng điện sẽ khác nhau về kích thước và theo hướng (so với đặc tính sơ đồ hiện tại của tải trọng đối xứng). Các giá trị của các dòng pha này có thể được tìm thấy theo định luật Ohm.

Và sau đó tổng hình học của các dòng điện sẽ không chuyển sang 0, điều đó có nghĩa là một dòng điện xoay chiều sẽ diễn ra trong dây dẫn trung tính, do đó, một dây dẫn trung tính là cần thiết trong trường hợp này. Ví dụ về tải không đối xứng: đèn sợi đốt có công suất khác nhau trong ba pha, máy biến áp ba pha tải không đối xứng, tải có hệ số công suất khác nhau trong ba pha, v.v.

Dây trung tính trong trường hợp này sẽ đảm bảo bảo toàn đối xứng điện áp pha mặc dù thực tế là tải không đối xứng. Đó là lý do tại sao một mạng bốn dây cho phép bao gồm những người tiêu dùng một pha có năng lực khác nhau và bản chất của trở kháng trong các giai đoạn khác nhau. Mạch của mỗi pha được tải sẽ nằm dưới điện áp pha của máy phát, bất kể sự khác biệt về tải giữa các pha.

Dưới đây là sơ đồ vector của tải không đối xứng. Dễ thấy trong sơ đồ, do có dây trung tính, dòng điện trong nó đại diện cho tổng hình học của các vectơ hiện tại của mỗi pha, trong khi điện áp pha không gặp biến dạng, chắc chắn sẽ phát sinh nếu không có dây trung tính có tải không đối xứng.

Nếu vì một lý do nào đó, dây trung tính bị đứt trong quá trình cung cấp tải không cân bằng, thì sẽ có sự biến dạng mạnh của điện áp và dòng điện của mạng ba pha, có thể dẫn đến tai nạn.

Sự biến dạng sẽ xảy ra trong trường hợp này bởi vì ba mạch tải được cung cấp bởi nguồn ba pha, cùng với điện trở trong của nguồn, tạo thành ba mạch có trở kháng khác nhau, sự sụt áp ở mỗi mạch sẽ khác nhau và do đó hệ thống điện áp của mạng ba pha sẽ không còn đối xứng.Xem thêm về điều này ở đây:Nguyên nhân và hậu quả của việc đứt dây 0 trong nguồn điện

Comments

[#1 Nikolay]

Hầu như không thể tạo ra tải pha tương tự. Theo dữ liệu thực nghiệm, ngay cả trong các mạng cáp ở Moscow và St. Petersburg, nơi đầu vào của các tòa nhà dân cư lớn, theo quy luật, ba pha, tải pha khác nhau từ 20-25% trở lên, đặc biệt là trong các nhà có bếp điện.

Tải không cân bằng gây ra sai lệch trung tính và độ lệch điện áp bổ sung trong các pha riêng lẻ của mạng theo các hướng khác nhau (tích cực và tiêu cực). Lưu ý rằng tất cả các phương tiện điều chỉnh điện áp, theo quy luật, đều ảnh hưởng đến cả ba pha của mạng điện, để đảm bảo rằng độ lệch điện áp từ các máy thu công suất không vượt quá giới hạn cho phép, người ta phải tập trung vào tải tăng tương ứng hoặc giảm tương ứng điện áp cho phép .

Độ lớn của sự bất đối xứng được phát hiện bằng nhiều phép đo dài và dài tại các điểm khác nhau của mạng và sau khi xử lý toán học, các hệ số hiệu chỉnh được đưa vào các công thức tính toán, sau đó cho phép tính toán tổn thất điện áp, như đối với một mạng có tải pha đồng nhất.

Có, và với tải không đối xứng, độ lệch pha của điện áp bao gồm hai thành phần - độ lệch tương ứng với chế độ mạng được tải đồng đều và độ lệch được xác định bởi tải không đối xứng.