Симметричная трехфазная система напряжений характеризуется схожими по модулю и фазе напряжениями во всех 3-х фазах. При несимметричных режимах напряжения в различных фазах не равны.

Несимметричные режимы в электронных сетях появляются по последующим причинам:

1) неодинаковые нагрузки в разных фазах,

2) неполнофазная работа линий либо других частей в сети,

3) разные характеристики линий в различных фазах.

Более нередко несимметрия напряжений появляется из-за неравенства нагрузок фаз. В городских и сельских сетях 0,38 кВ несимметрия напряжений вызывается в главном подключением однофазовых осветительных и бытовых электроприемников малой мощности. Количество таких однофазовых ЭП велико, и их необходимо умеренно распределять по фазам для уменьшения несимметрии.

В сетях высочайшего напряжения несимметрия вызывается, обычно, наличием массивных однофазовых электроприемников, а в ряде всевозможных случаев и трехфазных электроприемников с неодинаковым потреблением в фазах. К последним относятся дуговые сталеплавильные печи. Главные источники несимметрии в промышленных сетях 0,38—10 кВ — это однофазовые тепловые установки, руднотермические печи, индукционные плавильные печи, печи сопротивления и разные нагревательные установки. Не считая того, несимметричные электроприемники — это сварочные аппараты различной мощности. Тяговые подстанции электрифицированного на переменном токе жд транспорта являются массивным источником несимметрии, потому что электровозы — однофазовые электроприемники. Мощность отдельных однофазовых электроприемников в текущее время добивается нескольких мегаватт.

Различают два вида несимметрии: периодическую и вероятностную, либо случайную. Периодическая несимметрия обоснована неравномерной неизменной перегруз- кой одной из фаз, вероятностная несимметрия соответствует непостоянным нагрузкам, при которых в различное время пе- регружаются различные фазы зависимо от случайных причин (перемежающаяся несимметрия).

Неполнофазная работа частей сети вызывается краткосрочным отключением одной либо 2-ух фаз при маленьких замыканиях или более долгим отключением при пофазных ремонтах. Одиночную линию можно оборудовать устройствами пофазного управления, которые отключают покоробленную фазу полосы в тех случаях, когда действие АПВ оказывается неуспешным из-за устойчивого недлинного замыкания.

В подавляющем большинстве устойчивые недлинные замыкания однофазовые. При всем этом отключение покоробленной фазы приводит к со-хранению 2-ух других фаз полосы в работе.

В сети с заземленной нейтралью электроснабжение по неполнофазной полосы возможно окажется допустимым и позволяет отрешиться от строительства 2-ой цепи полосы. Неполнофазные режимы могут появляться и при выключении трансформаторов.

В неких случаях для группы, составленной из однофазовых трансформаторов, при аварийном выключении одной фазы возможно окажется допустимым электроснабжение по двум фазам. В данном случае не требуется установка запасной фазы, в особенности при наличии 2-ух групп однофазовых трансформаторов на подстанции.

Неравенство характеристик линий по фазам имеет место, к примеру, при отсутствии транспозиции на линиях либо удлиненных ее циклах. Транспозиционные опоры ненадежны и являются источниками аварий. Уменьшение числа транспозиционных опор на полосы уменьшает ее повреждаемость и увеличивает надежность. В данном случае усугубляется выравнивание характеристик фаз полосы, для которого обычно и при-меняется транспозиция.

Воздействие несимметрии напряжений и токов.

Возникновение напряжений и токов оборотной и нулевой последовательности U2, U0, I2, I0 приводит к дополнительным потерям мощности и энергии, также потерям напряжения в сети, что усугубляет режимы и технико-экономические характеристики ее работы. Токи оборотной и нулевой последовательностей I2, I0 наращивают утраты в продольных ветвях сети, а напряжения и токи этих же последовательностей — в поперечных ветвях.

Наложение U2 и U0 приводит к различным дополнительным отклонениям напряжения в разных фазах. В итоге напряжения могут выйти за допустимые пределы. Наложение I2 и I0 приводит к повышению суммарных токов в отдельных фазах частей сети. При всем этом ухудшаются ус- ловия их нагрева и миниатюризируется пропускная способность.

Несимметрия негативно сказывается на рабочих и технико-экономических черт крутящихся электронных машин. Ток прямой последовательности в статоре делает магнитное поле, крутящееся с синхронной частотой в направлении вращения ротора. Токи оборотной последовательности в статоре делают магнитное поле, крутящееся относительно ротора с двойной синхронной частотой в направлении, обратном вращению. Из- за этих токов двойной частоты в электронной машине появляются тормозной электрический момент и дополнительный нагрев, приемущественно ротора, приводящие к сокращению срока службы изоляции.

В асинхронных движках появляются дополнительные утраты в статоре. В ряде всевозможных случаев приходится при проектировании наращивать номинальную мощность электродвигателей, если не принимать особые меры по симметрированию напряжения.

В синхронных машинах не считая дополнительных утрат и нагрева статора и ротора могут начаться небезопасные вибрации. Из-за несимметрии сокращается срок службы изоляции трансформаторов, синхронные движки и батарей конденсаоров уменьшают выработку реактивной мощности.

Суммарный вред, обусловленный несимметрией в промышленных сетях, включает цена дополнительных утрат электроэнергии, повышение отчислений на реновацию от серьезных издержек, технологический вред, вред, обусловленный понижением светового потока ламп, установленных в фазах с пониженным напряжением, и сокращением срока службы ламп, установленных в фазах с завышенным напряжением, вред из-за уменьшения реактивной мощности, генерируемой БК и синхронными движками.

Несимметрия напряжений характеризуется коэффициентом оборотной последовательности напряжений и коэффициентом нулевой последовательности напряжений, обычное и наибольшее допустимые значения которых составляют 2 и 4 %.

Симметрирование напряжений в сети сводится к компенсации тока и напряжения оборотной последовательности.

При размеренном графике нагрузок понижение периодической несимметрии напряжений в сети может быть достигнуто выравниванием нагрузок фаз методом переключения части нагрузок с перегруженной фазы на ненагруженную.

Рациональное перераспределение нагрузок не всегда позволяет понизить коэффициент несимметрии напряжений до допустимого значения (к примеру когда часть массивных однофазовых электроприемников работает по условиям технологии не всегда, также при профилактических и серьезных ремонтах). В этих случаях нужно использовать особые симметрирующие устройства.

Понятно огромное число схем симметрирующих устройств, часть из их производится управляемыми зависимо от нрава графика нагрузки.

Для симметрирования однофазовых нагрузок применяется схема, состоящая из индуктивности и емкости. Нагрузка и включенная параллельно ей емкость врубаются на линейное напряжение. На два других линейных напряжения врубаются индуктивность и еще одна емкость.

Для симметрирования двух- и трехфазных несимметричных нагрузок применяется схема с неодинаковыми мощностями батарей конденсаторов, включенными в треугольник. Время от времени используют симметрирующие устройства со особыми трансформаторами и автотрансформаторами.

Так как симметрирующие устройства содержат батареи конденсаторов, целенаправлено использовать такие схемы, в каких сразу симметрируется режим и генерируется Q с целью ее компенсации. Устройства для одновременного симметрирования режима и компенсации Q находятся в стадии разработки.

Понижение несимметрии в четырехпроводных городских сетях 0,38 кВ можно производить методом уменьшения тока нулевой последовательности I0 и понижения сопротивления нулевой последовательности Z0 в элементах сети.

Уменьшение тока нулевой последовательности I0 сначала достигается перераспределением нагрузок. Выравнивание нагрузок достигается внедрением сетей, в каких все либо часть трансформаторов работают параллельно на стороне низкого напряжения. Понижение сопротивления нулевой последовательности Z0 можно просто выполнить для воздушных линий 0,38 кВ, которые обычно сооружаются в районах с малой плотностью нагрузки. Необходимость уменьшения Z0 для кабельных линий, т. е. роста сечения нулевого провода, должна быть специально обусловлена надлежащими технико-экономическими расчетами.

Существенное воздействие на несимметрию напряжений в сети оказывает схема соединения обмоток распределительного трансформатора6—10/0,4 кВ. Большая часть распределительных трансформаторов, установленных в сетях, имеют схему звезда — звезда с нулем (У/Уо). Такие распределительные трансформаторы дешевле, но у их велико сопротивление нулевой последовательности Z0.

Для понижения несимметрии напряжений, вызываемой распределительными трансформаторами, целенаправлено использовать схемы соединения треугольник— звезда с нулем (Д/Уо) либо звезда—зигзаг (У/Z). Более благоприятно для понижения несимметрии применение схемы У/Z. Распределительные трансформаторы с таким соединением более дорогие, и изготовка их очень трудоемко. Потому их нужно использовать при большой несимметрии, обусловленной несимметрией нагрузок и сопротивление нулевой последовательности Z0 линий.