Влияние несимметрии напряжения на работу отдельных электроприемников

При несимметрии напряжений ввиду дополнительных потерь активной мощности происходит дополнительный нагрев изоляции электрооборудования, что в свою очередь вызывает сокращение срока службы.

При несимметрии напряжений обратной последовательности, составляющей 2% при прочих равных условиях, срок службы асинхронных двигателей сокращается на 10,8%, синхронных – на 16,2%, трансформаторов – на 4%, конденсаторов – на 20%.

В синхронные генераторахтоки прямой последовательности создают магнитное поле, вращающееся синхронно с ротором, а токи обратной последовательности – магнитное поле, вращающееся с двойной синхронной частотой в противоположном направлении. Это вызывает появление вихревых токов и вибрацию частей машины.

В асинхронных двигателяхток обратной последовательности, накладываясь на ток прямой последовательности, вызывает дополнительный нагрев ротора и статора, что приводит к быстрому старению изоляции. Несимметрия напряжений приводит к появлению противодействующего момента и к уменьшению полезного момента.

В трансформаторахвозникают дополнительные потери мощности в основном обусловлены токами обратной последовательности:

,

где I₂ – действующее значение тока обратной последовательности;

r_т2 – сопротивление обратной последовательности трансформатора.

В кабельных и воздушных линияхтоки обратной последовательности вызывают основные дополнительные потери мощности. При несимметричной нагрузке ток в нулевом рабочем проводнике четырёхпроводной системы трёхфазного тока может превышать фазные токи, что чревато его значительной перегрузкой. Токи нулевой последовательности постоянно проходят через заземлители, высушивая вокруг них грунт, и увеличивают сопротивление растеканию. Они вносят искажение в низкочастотные каналы проводной связи, снижают надёжность работы устройств автоматики и телемеханики.

В выпрямительных установкахпри несимметрии напряжений токи в фазах многофазного выпрямителя отличаются, что приводит к снижению мощности выпрямителя, так как часть выпрямителей оказывается недогруженной. При загрузке выпрямителя до номинального значения по менее загруженным фазам возможна значительная перегрузка части выпрямителей и их преждевременный выход из строя. Несимметрия напряжений переменного тока вызывает пульсацию с двойной частотой выпрямленного напряжения. Эти пульсации могут привести к выводу из строя конденсаторов сглаживающих фильтров (при их наличии).

Конденсаторные установкивтрёхфазномисполнении и симметричные по ёмкостиподключенные к электрической сети с несимметричным напряжением могут усугубить несимметрию в сети. Сами конденсаторные установки будут неравномерно загружаться по фазам реактивной мощностью. Таким образом, общая мощность установки снизится и будет меньше номинальной.