Несимметрия тока и напряжения в трехфазных системах эле-ктроснабжения при питании тягового потребителя переменного тока 25 кВ

Основные положения.

Несимметрия напряжений в трехфазных системах электроснабжения возникает при питании однофазных потребителей электроэнергии. К таким потребителям относятся индукционные и дуговые электрические печи, тяговые однофазные потребители железных дорог переменного тока 25 кВ, электросварочные агрегаты, осветительные установки, специальные однофазные нагрузки.

Несимметричные режимы напряжений в электрических сетях возникают в аварийных ситуациях – при обрыве фазы или несимметричных коротких замыканиях.

Несимметрия напряжений характеризуется наличием в трехфазной электрической сети напряжений обратной или нулевой последовательностей, которые значительно меньше по величине напряжений прямой (основной) последовательности.

При изучении несимметрии тока и напряжения в трёхфазной сети применяют метод симметричных составляющих.

Метод симметричных составляющих основан на том, что любая несимметричная трёхфазная система напряжения и тока разлагается на три симметричные составляющие: прямой, обратной и нулевой последовательности. Три составляющие представляются тремя системами векторов вращающихся в одну сторону против часовой стрелки. Порядок чередования векторов напряжений по часовой стрелке в системе прямой последовательности ABC, обратной последовательности АСВ. В системе нулевой последовательности вектора напряжений совпадают.

Несимметрия трехфазной системы напряжений возникает:

· в результате наложения на систему прямой последовательности напряжений системы обратной последовательности, что приводит к изменениям абсолютных значений фазных и междуфазных напряжений;

· в результате наложения на систему прямой последовательности напряжений системы нулевой последовательности, которая возникает при смещении нейтрали трехфазной системы. При этом возникает несимметрия фазных напряжений при сохранении симметричной системы междуфазных напряжений.

Рис. Векторная диаграмма напряжений прямой и обратной последовательности.

Рис. Векторная диаграмма напряжений прямой и нулевой последовательности.

 

Несимметрия напряжений характеризуется следующими показателями:

1.Коэффициентом несимметрии напряжений по обратной последовательности;

где – действующее значение напряжения обратной последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В;

- действующее значение напряжения прямой последовательности основной частоты, В.

Допускается вычислять по выражению, %:

где – номинальное значение междуфазного напряжения сети, В.

2.Коэффициентом несимметрии напряжений по нулевой последовательности.

где – действующее значение напряжения нулевой последовательности основной частоты трехфазной системы напряжений, В.

Допускается вычислять по формуле, %

где – номинальное значение фазного напряжения, В.

Несимметрия напряжений по нулевой последовательности создаётся в четырехпроводной сети 380/220В.

Нормально допустимое и предельно допустимое значения коэффициента несимметрии напряжений по обратной последовательности и нулевой последовательности в точке общего присоединения к электрическим сетям равны 2,0 и 4,0 %.