Czym jest asymetria napięcia? Jaki ma wpływ na sieć?

Asymetria napięcia to stan, w którym wartości napięć sieciowym nie są sobie równe lub sytuacja, kiedy kąty między fazami nie są sobie równe. Tyle teorii, a co to oznacza w praktyce? Otóż asymetria napięcia to główny problem układów trójfazowych, a odpowiedzialne za to zjawisko są złe obciążenia poszczególnych faz odbiornikami jednofazowymi np.: żarówka bądź grzałka na poszczególne fazy. Innymi przyczynami zaburzeń mogą być: elementy układu przesyłowego (linie napowietrzne) czy niesymetryczne odbiorniki trójfazowe, a to wszystko ma wpływ na jakość energii elektrycznej.

Aby zrozumieć samo zagadnienie asymetrii, musimy wyjaśnić, czym jest układ trójfazowy.

Układ trójfazowy to układ złączonych ze sobą 3 obwodów prądu przemiennego, w których występują identyczne wartości napięcia  i taka sama częstotliwość, z tym że przesunięte względem siebie o 1/3 okresu. Układ ten pozwala na wytworzenie wirującego pola magnetycznego, które w następstwie wykorzystywane jest w pracy silników indukcyjnych i w silnikach prądu przemiennego.  Końcowym efektem zastosowania tych ostatnich jest ich niezawodna praca, oszczędność i prostsza konstrukcja w  porównaniu do silników na prąd stały.

Asymetria jest nieuniknionym skutkiem ubocznym stosowania sytemu prądu zmiennego w układach trójfazowych. Prowadzi ona m.in. do ograniczeń przesyle energii, spadku jakości napięcia, skoków napięcia oraz zakłóceń w pracy urządzeń takich jak:

  • migotanie źródeł światła,
  • nieprawidłowa praca urządzeń elektrycznych, które z kolei mogą mieć wpływ na zaburzenia w procesach technologicznych,
  • wyłączenie lub nawet uszkodzenie odbiorników, które są wrażliwe na wszelkie zmiany napięć.

Wszystkie te zakłócenia prowadzą do niestabilnej pracy odbiorników prądu i urządzeń elektronicznych, co w konsekwencji może powodować przegrzewanie, wzrost drgań, niezaplanowane wyłączenia i uszkodzenia.

Jaki wpływ na sieć energetyczną ma asymetria?

Asymetria napięć ma również wpływ na sieć energetyczną, gdyż wystarczy, że uszkodzeniu ulegnie izolator przewodu fazowego i nastąpi jego doziemienie lub zwarcie. W skrajnych przypadkach podczas styku z drugim przewodem fazowym może doprowadzić do uszkodzenia generatora elektrycznego w elektrowni. To zaś może doprowadzić do awarii kaskadowej i nadmiernego obciążenia sieci przesyłowych, które, by kompensować spadki napięcia, muszą przekazywać energię elektryczną z innego źródła prądu. Zaburzenia spowodowane uszkodzeniami w systemie dystrybucji energii prowadzą do jej przeciążenia i finalnie powodują spadek jakości energii elektrycznej, zniszczenia w infrastrukturze przesyłowej i brak prądu dla odbiorcy końcowego. Sieci przesyłowe projektuje się w ten sposób, aby zminimalizować występowanie asymetrii napięć, uwzględniając zdarzenia losowe i uwarunkowania środowiskowe.

Nie da się niestety przewidzieć wszystkich możliwych czynników powodujących awarie, ale projektując sieć, należy wziąć pod uwagę możliwość wystąpienia tego zjawiska, co już na początkowym etapie każdej nowej inwestycji musi zostać uwzględnione, tak by dany projekt został zatwierdzony do realizacji, zarówno w skali makro (budowa linii energetycznych, bloków energetycznych), jak i mikro (sieć wewnętrzna w zakładach przemysłowych oraz innych obiektach będących elementami gospodarki rynkowej a także w gospodarstwach domowych).

Inspirowane: Pollin.pl – włączniki bistabilne

0 Comments

Leave a Comment

Polecamy

Reklama